Brico-Tools: Generadores-Alternador

Hola a todos
Esto no pretende ser más que una ligera explicación para ayudarnos a entender mejor el funcionamiento de los generadores, algunos puntos son interesantes a la hora de realizar nuestros montajes y pruebas. Todas las aportaciones que creais oportunas serán muy bien recibidas.
Los generadores típicos son la dinamo y el alternador:

La dinamo lleva imanes fijos, es mayor en volumen y peso, nos genera DC, a muy bajas revoluciones ya genera.

El alternador es más ligero, genera AC (puede llevar rectificador), tiene un mejor rendimiento, pero necesita más rpm's para generar. En general se utiliza mucho más los alternadores. En el caso del alternador de coche a 12v, diremos que lleva un sistema de autoexcitación que lo va adecuando a la carga para mantener un voltaje fijo en torno a los 13.8v siempre que tenga las revoluciones adecuadas. Inicialmente necesita una corriente de excitación que estará en torno a los 2A.

Frenada de alternador en un sistema: Este aspecto es muy importante y a veces cuesta entenderlo un poco. Todo generador que coloquemos en un sistema tiende a frenar el mismo en función de la carga que le demandemos. Para no entrar en tediosas fórmulas vamos a poner un ejemplo:
Supongamos un alternador conectado mecanicamente a los pedales de una bicicleta, en la salida del alternador probaremos a colocar hasta 3 bombillas de 60w y 12v, esto sería más o menos lo que observariamos:
A) Sin ninguna bombilla.- Pedaleamos con normalidad, el alternador gira pero no presenta apenas resistencia, casi como si no estuviese. Podemos ir a toda pastilla, jeje
B) Conectamos 1 bombilla.- La bombilla se ilumina pero se presenta una resistencia al pedaleo, ya no es tan fácil mantener las revoluciones, aún así podemos pedalear sin cansarnos mucho.
C) Conectamos 2 bombilla.- El consumo es de 120w y la 'frenada' es proporcional a esta potencia generada, el resultado es como si estuviesemos subiendo una pendiente importante, con fatiga podemos seguir, pero ya no es un paseo.
D) Conectamos 3 bombillas.- Al subir a 180w es equivalente a subir una cuesta muy pronunciada, a duras penas podemos seguir, pero no por mucho más de 10-15 minutos.

Esto nos demuestra que el típico planteamiento de hacer girar un alternador de 12v y 80A con un pequeño motor de, por ejemplo, 30w no nos permite obtener los supuestos 12vx80A=960w. Si ponemos una carga variable y no tenemos en cuenta pérdidas, revoluciones mínimas, etc... observariamos que nuestro alternador va girando desde 0w hasta los 30w, justo en ese momento el alternador se para, porque ya no puede vencer la 'frenada' al rebasar la potencia demandada a la ejercida por nuestro motor de sólo 30w.

Saludos

Continuamos....
Cómo podemos hacer pequeñas pruebas con materiales sencillos de reciclado:
Podemos usar motores stepper y hacerlos funcionar como generadores, por ejemplo de las impresoras de inyección podemos sacar pequeños motores como este:


Este tipo de motor lleva 4 hilos que corresponde a 2 polos, se pueden unir el 2 y el 3, poner la carga en 1 y 4 (por ejemplo una bombilla de 12v 300mA), girando con la mano se enciende la bombilla, además podemos apreciar el efecto de frenada según las diferentes cargas que conectemos.
Si lo conectamos al eje de un motor Bedini podremos extraer una pequeña cantidad de energía, algo parecido a lo que está montando Neodimio en su motor. Tengamos en cuenta que obtenemos AC, no hace falta girarlo en el mismo sentido, pudemos darle 'adelante y atrás', para usarlo con polaridad hay que rectificarlo con diodos.

Otra curiosidad:
Si conectamos 2 motores stepper iguales o muy parecidos de igual a igual (1 con 1, 2 con 2, etc...) podremos ver el efecto generador, mientras giramos uno con la mano vemos como el otro coge la tensión y gira Es una forma de hacerlo girar sin controladora.

Los motores que mueven el carro con los cabezales también se pueden usar, sin desmontarlos, conectamos los cables desde el motor (2 hilos) a la carga y le damos a los cabezales movimiento lateral. Estos no son paso a paso, producen menos.
Saludos

Este otro modelo proviene de un aparato de aire acondicionado, es trifásico, lleva una controladora interna para DC pulsante, en este caso se anuló la controladora y se conectaron los cables de salida a los 3 polos, a la hora de hacer pruebas se pueden conectar externamente tanto en estrella como en triángulo, además de rectificar o no, logicamente produce mucho más que el anterior, fijaos la diferencia de tamaño:


Espero que os guste y le pueda servir a alguien.
Saludos

Hola a todos:
Hhx: ¡Como eso de que esperas que nos guste y nos pueda servir! No sólo nos gusta y nos sirve, ¡es que lo estamos necesitando! ten paciencia con nosotros y no tires la toalla demasiado pronto, ya nos contarás como hemos salido en la "evaluación", , continua por favor... te seguimos muy atentos.
Saludos

hola hhx que puedes opinar sobre este tipo de generadores


http://www.ginlong.com/wind-turbine-pmg-pma-permanent-magnet-generator-alternator-GL-PMG-5k.htm

Hola a todos
@Matu
Me alegro que sea bien acogido, gracias por tus comentarios.
Sobre la 'evaluación' puedo decir que va bastante bien, pero tu caso concreto no tanto, me temo (lo doy por seguro) que nos veremos en septiembre jaja
Ahora en serio, sencillamente es una forma de exponer mis experiencias, dando algunas ideas que, aunque simples, quizás puedan ser útiles. Pero lo más importante es que fomente el diálogo y que todos aportemos.

@caccr2000
Este tipo de generadores es una adaptación para bajas rpm's, como es el caso de la eólica, dónde muchas veces tenemos ráfagas de diferentes intensidades. En eólica no es muy buena idea usar un alternador de coche tal cual, porque necesita de una corriente de excitación y porque necesita una multiplicación grande para que empiece a generar, de tal forma que según las ráfagas de viento podemos incluso perder energía. La mejor solución es sustituir el rotor (color marrón en el esquema) con la bobina que lleva interiormente por un rotor con imanes de neodimio, de esta manera conseguimos no tener pérdidas por la excitatrix y que produzca a bajas rpm's. Por lo demás no he tenido ocasión de testear algún 'animalito' de estos. Fijaos en las gráficas, sobre 200 rpm es su punto de producción, mientras que en el tìpico de coche hablariamos de 900-1200 rpm si no recuerdo mal. Finalmente aclarar el nombre de estos generadores (Permanent Magnet Generator), igualmente 'hay que moverlos', es decir con viento, hidro, motores o lo que sea.
Para los que quieran algo sencillo se puede hacer el proceso de forma casera. Existe bastante info en la red dónde se explican los pasos, así como videos muy aclaratorios. Para mí uno de los mejores documentos es una experiencia de la universidad de Valencia, perfectamente documentado y explicado, si alguien lo quiere que lo pida y lo buscamos.

Hola Hhx,
Sabrías decirme motores de gran eficiencia (rendimientos) para hacer una comparativa?
Estos de neodinio de los que hablas, sabes marcas?
También me interesan los de 200 rpm.
Gracias

Hola
@LED
Lo siento, pero no conozco este tipo de generadores de primera mano, sólo las especificaciones que se publican, el link lo puso caccr2000.
Por amigos que rulan con la eólica sé que el tema temperatura es importante, en el tema del cobre esmaltado por la calidad de este (según tipo aguanta hasta el doble) y sobre todo por los imanes que si se calientan se desmagnetizan cosa mala.

Si, los de lantano son los que más soportan, hasta 300º pero cuanto más calor aunque no se llegue al limite max. menos dura la magnetización. Espero que algún compañero pueda darme datos, nosotros también los estamos buscando.
Un abrazo

Hola Hhx,

Habia tomado la decisión de aparcar el proyecto una temporada ya que me dispongo a hacer el montaje de transformar "frecuencia a energia" por nuestro compañero Ciencia, pero veo en tus comentarios la posibilidad de montar un pequeño generador que sea arrastrado por el motor Bedini que tengo funcionando desde hace meses con un consumo inmejorable.

Sobre el picoalternador eólico que he fabricado tengo los problemas que tu ya has comentado en este foro y me gustaría saber si conoces el tipo de alternador que tengo y las posibilidades de hacerlo producir, es el mas pequeño de los que muestra el documento (150W) y sigo pensando que al motor Bedini le queda grande. Te facilito el link donde se puede ver la forma de montar varios alternadores como tambien el que te comento.

http://alternadorelectrico.blogspot.com/

Como te dije en su dia no descarto la posibilidad de acoplar otro sistema de generación electrica para mi motor y te agradezco mucho la ayuda ya prestada.

No me extiendo mas y quedo a vuestra disposición para todo lo que preciseis y esté en mi mano.

Saludos,
Neodimio.

Hhx,

¿Alguno de estos alternadores puede generar 48V y una corriente superior a 0.5A, es decir 24W?

¿Si conoces algun generador de estas caracteristicas sabrias decirnos a que rpm deberia girar el motor de arrastre para conseguirlo y el par de fuerza necesario??

Saludos,
Neodimio

Hola a todos

neodimio escribió:¿Alguno de estos alternadores puede generar 48V y una corriente superior a 0.5A, es decir 24W?

¿Si conoces algun generador de estas caracteristicas sabrias decirnos a que rpm deberia girar el motor de arrastre para conseguirlo y el par de fuerza necesario??

Estuve viendo el blog con los alternadores, al igual que tú pienso que son demasiado potentes para tu motor. No sé decirte con tanta precisión los datos técnicos que pides pero si te puedo decir que para 'pruebas' se puede usar cualquier alternador o motor stepper de los mencionados, lo más importante es encontrar uno que mecanicamente se pueda arrastrar en vacío sin problemas por tu motor, en segundo lugar que la curva de producción se encuentre entre las revoluciones que manejas. Finalmente el voltaje no es tan crítico porque se puede convertir a la salida (con una pequeña pérdida) o también se puede volcar sobre una carga de forma independiente con el objeto de medir la producción que es lo verdaderamente importante. Una vez obtenidos unos valores experimentales satisfactorios se puede buscar el generador ideal para montarlo al motor.

Para facilitar esta labor se crea una carga (shunt) variable y se conecta a nuestro generador, se empieza a aumentar el consumo hasta llegar un punto de equilibrio entre la carga y nuestro motor, lo justo para que se mantenga girando. Si se elabora una tabla de rendimiento en torno a diferentes cargas podremos ver la zona ideal de máxima producción (independientemente que sea alta o baja).

En esta pagina hay varios esquemas para adaptar las salidas y un modelo de shunt variable, a ver si te sirve: http://www.romanblack.com
Esta es la sección de convertidores y el shunt (Simple Dummy Load):
http://www.romanblack.com/smps/smps.htm#apps

En general se debe partir de los consumos de tu motor actual (por eso te preguntaba por ese importante dato) puesto que a razón de lo que consuma le debemos poner uno u otro tipo. Yo te aconsejaría la opción stepper, la gran ventaja es que los tienes de diferentes voltajes y en abierto te producen voltajes relativamente altos, además de ser muy fáciles de conseguir.

estoy tratando de hacer el poder magnetic en forma eficiente

sera posible este tipo de generador

Un saludo a todos.
Me aventurare a postear y hablar sobre este generador del video que ha puesto caccr.
En si mismo creo que es un anuncio de algo que es muy bonito y muy practico y nos va regalar la vida. Pero deja todo lo técnico en su cajón, sin decir como ni porque y mucho menos como recrearlo para hacer una prueba.
Aunque he leído la hoja que sale en el video y da a entender que las bobinas de cobre, las cuales son inducidas por imames permanentes, el nucleo de estas bobinas seria también un iman. Y hasta ahí he leído o entendido.
Ahora bien como seria esto, si tenemos un rotor con bobinas de cobre y el nucleo un iman, iman que apuntaría en dirección paralela al rotor para con un estator en forma de plato podemos poner ahí en un lado del iman caras que se atraen y en el otro lado del iman bobinado caras repeliendo de tal manera que se anularían hasta cierto punto asi la fuerza neceria para hacer girar el rotor seria menor. Esto es solo un pensamiento que tal vez no funcione. Y ahora si hacemos esto se generaría electricidad?. Y cuanta.
Un saludo atento.

Hola a todos:
Jm: mi proyecto de generador que tengo en el otro hilo, esta basado en este del video, hace algunos meses ya lo puse yo en el hilo “diseñando un nuevo motor de pulsos” y a mi parecer si debe funcionar bien, quizás su rendimiento no sea tanto como si se enfrentaran a imanes pero esto puede verse recompensado por la fuerte repulsión que experimentan los imanes enfrentados y la poca retención que según ellos, ejerce sobre el disco que gira. En mi proyecto veréis que en vez de utilizar como núcleo de la bobina un imán utilizo hierro, pero en los extremos coloco dos imanes con distinta polaridad que hace que el hierro se convierta también en un imán permanente, en lugar de enfrentar una sola cara del núcleo enfrento las dos, de esta manera creo que el rendimiento será mayor... por aquello de “dos mejor que una” jeje. De todas maneras hacerlo por mi parte creo que es fácil y así podré comprobar por mi mismo si eso de que minimiza la fuerza necesaria para mover el disco, es verdad o no.
Saludos

Un saludo a todos.
Tienes buen olfato caccr
Creo matu que estamos cogiendo buen camino. Creo que hemos encontrado una línea que nos va a proporcionar buen resultado. Me parece que tu diseño es estupendo y una cosa importante, simple. Y si llega a buen puerto “fácil” de recrear.
Creo que un sistema basado en pulsos, es un sistema que en cierta medida intenta utilizar lo que todos hemos tenido en mente con imanes, que es conseguir un material que anule el magnetismo y se comporte como interruptor, encontrar esto hubiera hecho posible muchos de los motores con solo imanes que hemos soñado y tenido en mente.
Creo que con un electroimán pulsante, y si el resultado es mas energía que la que requerimos para los pulsos, estamos emulando el apantallamiento magnetico. Aunque para ello tengamos que utilizar alguna batería y algún que otro sistema electrónico.
Tal como esta demostrando lorin con el motor keppe funcionando , el resultado es un consumo bajo para un rendimiento superior en comparación con lo que tenemos en el mercado. Y que es una línea que da fruto y puede generar mas electricidad que la que consume, pudiendo cumplir con nuestras expectativas.
Después he vuelto a revisar lo mas atentamente que he podido el video que puso caccr sobre este motor pulsante. He leído lo que se podía en los bocetos que pone y he estado a tento al video. Dice que el estator son unos platos no magneticos para no interferir y que ahí están colocados unos imanes alargados norte sur con una bobina de cobre recubriéndolos. Y que dos platos con imanes están enfrentados siendo estator y que los imanes de los dos platos se miran pero con polaridad igual, de tal manera que se repelen. Y en medio de los dos platos e imanes hay un rotor que es una simple chapa de un material con aperturas regulares, de tal manera que al girar deja que los imanes se vean por las aperturas y la velocidad de la chapa y el numero de aperturas nos da los ciclos. Ahí dice que el material de la chapa es un laminado delgado ferromagnetico. Entonces cuando se produce la electricidad cuando la apertura deja verse los imanes o cuando no se ven y están atrayendo el material del rotor.
De todos modos es interesante, ya que su simpleza es genial siempre que sea verdad lo que dicien, y recrearlo también podría ser. Siendo que no necesita componentes electrónicos ni pulsantes para funcionar y después si un rectificador. Y tal vez con un motor de bajo consumo, ya que no necesita gran fuerza para girar según dicen, tengamos después una ganancia superior a la energía invertida. Todo esto me gusta sobre todo por que lo que nosotros creamos es el generador y luego siempre podemos recurrir para moverlo a un sistema que siendo como son los motores homologados, o rectificados a voluntad de lo que encontremos, dispondremos de la fiabilidad que eso aporta. Creo que esto seria una buena cosa y aun mas pudiendo mover el sistema tal vez con energias totalmente libres agua viento.
Gracias por leer mis tochos.

Hola a todos
Jml: Gracias por tus elogios a mi proyecto, a veces uno cree ver una luz en la oscuridad... puedes comprobar que viendo los motores de pulsos en general se parecen casi como dos gotas de agua, si mi información y mi memoria no me fallan el que primero construyó un motor de pulsos fue el Sr. Adams, a partir de aquí se han construido muchos motores de este tipo, todos con sus respectivas variantes pero los que mejor torque tienen son los que aprovechan los dos polos del imán y los dos polos del electroimán el Windows de Bedini, Keppe etc. yo he intentado en mi proyecto aprovechar también los dos polos del imán y electroimán y también como estos, que se produzca un efecto de giro al llevar dos imanes con diferentes polos de manera que en un pulso se produzca al mismo tiempo atracción de uno y repulsión del otro, entonces... ¿Por qué no he adoptado el Bedini Windows o el Keppe? , pues simplemente porque he pensado que el rotor puede ser de bastante mas diámetro, así podrá adquirir mayor inercia y por tanto, mayor toque para un mismo peso del rotor, por otro lado verás que digo que el motor tendrá dos veces y media el diámetro del alternador también por el mismo motivo para aumentar el torque en el alternador, aunque aquí ya no veo tanta ganancia porque si bien es verdad que tendrá mas fuerza, también lo es que tendré menos ciclos... por último busco un alternador que tenga la menor retención para un determinado consumo por eso me he decidido por este, aunque el “toroidal” también me hacía tilín, jeje... como ves he ido añadiendo una cosa a la otra, pero aún así... luego vendrá un tal Newton me pegará un pescozón en el cogote y me dirá... ¿pero no te das cuenta que la luz que ves no es nada más que el reflejo de tu linterna? ... pero yo habré disfrutado de lo lindo...
Saludos

Hola a todos

jmlbjm escribió:En si mismo creo que es un anuncio de algo que es muy bonito y muy practico y nos va regalar la vida. Pero deja todo lo técnico en su cajón, sin decir como ni porque y mucho menos como recrearlo para hacer una prueba.

Totalmente de acuerdo, incluso el video no es gran cosa, ese motor tiene un consumo muy superior a la bombilla o led que se conecta. Tal vez no he entendido lo que quieren demostrar pero está exento de datos técnicos como dice jmlbjm


@Matu
Con esa disposición de aprovechar los 2 polos del eletroiman tal vez se produzca un efecto secundario, no sé si bueno o malo, una especie de retardo en la remanencia. Ya veremos cuando hagas las pruebas.

Un saludo aqui dejo un archivo en megaupload- aver si sale.
Son varios pdf y dos word que son de unos planos de un motor de agua.

megaupload.com 6ASAJTDM

Bueno hay unos archivos de un motor de agua, un motor magnetico y unas pilas de tierra donde pone como fabricar capacitores propios.
un saludo a todos.

Un saludo a todos.

Aqui va otra vez a ver si funciona. http://www.megaupload.com/?d=6ASAJTDM

Generadores a base de un motor magnético:
Entendemos por motor magnético aquel que está montado por imanes sin aportación eléctrica externa.
A la hora de diseñar/montar un motor magnético normalmente tendemos a pensar en acoplarle un alternador o adaptarle un sistema de bobinas generadoras.
Debemos tener presente las siguientes consideraciones:
Según la fuerza de los imanes que empleemos y el tamaño del rotor así nos podrá devolver un par X, siendo este siempre superior a la posible energía que podamos generar. Si montamos un motor y conseguimos que se mantenga girando con la sola fuerza de los imanes no podemos esperar que además nos mueva un alternador de una potencia muy superior. Así que debemos adaptar un alternador/generador acorde a la fuerza de nuestro supuesto motor, de lo contrarío se frenará irremisiblemente.

Para los que 'no vean' la fuerza de frenada producida por la ley de lenz les pondré otro ejemplo:
El freno eléctrico de un camión. No es más que una especie de alternador que va montado en el eje de las ruedas, a la salida se le coloca una carga (o se seleccionan diferentes bobinados en corto), de tal manera que tendremos un alternador con la máxima frenada acorde a su potencia. Supongamos que tiene 5 posiciones, pues cada posición corresponderá a una potencia del alternador, el efecto es que al estar su salida en cortocircuito toda la electricidad se va en calor, pero lo que se aprovecha es la FRENADA del campo magnético, imaginaos qué fuerza tiene que costar hacerlo girar para que 'frene' un camión.

Tácticas y planteamientos contra la ley de Lenz:
Por un lado se lucha con el apantallamiento magnético para conseguir 'controlar' los campos generados. Normalmente muy difícil y con materiales muy caros y difíciles de trabajar.

Tipo de corte: De igual manera que al cortar un trozo de cartón podemos utilizar cuchillas de diferentes filos, según el filo utilizado nos costará mas o menos esfuerzo el corte. El ideal sería una cuchilla extremadamente fina y afilada.
Esta es la idea, interrumpir, ampliar o modificar el flujo magnético sobre el stator con el mínimo esfuerzo.
El sistema propuesto por Donald L. Smith va en este sentido, lo que hace es separar las bobinas de los imanes por un disco giratorio, en este disco pega una leve capa de limaduras de imán. Supuestamente 'el corte' del flujo es limpio y efectivo, con la mínima frenada. Estos datos hay que tomarlos con reserva porque nadie ha conseguido replicar ninguno de sus generadores con éxito.