Proyecto generador electromagnetico[1]

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  • 1. PROYECTO FISICA DE UN GENERADOR ELECTROMAGNÉTICOANGELICA MARÍA PERDOMOGINA SHIRLEY GARCÍA GUZMANSANDRA PATRICIA CASTROESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALESINGENIERÍA INDUSTRIALTECNOLOGIA EN GESTION DE PROCESOS INDUSTRIALESBOGOTÁ, D.C.2013
  • 2. PROYECTO FISICA “MAGNETRÓN” DE UN GENERADORELECTROMAGNÉTICO(Energía Limpia)PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMARealizaremos un experimento casero por medio del cual demostraremos losfenómenos que ocurren en un generador eléctrico para la producción de energíaeléctrica.OBJETIVOSGENERALGenerar energía eléctrica a bajo costo
  • 3. ESPECIFICOSObservar y analizar el funcionamiento de un generador eléctrico.Realizar el montaje de un generador eléctrico casero con sus respectivaspartes que lo componen, para demostrar como este suministra la energíaeléctrica.Generar fuente de energía alternativa las cual sea cero emisión yeconómica con el fin de contribuir con la sostenibilidad y medio ambiente.JUSTIFICACIÓNA medida que pasa el tiempo el hombre ha desarrollado diversas formas degenerar energía eléctrica, pero cada vez se hace más evidente la necesidad debuscar nuevas formas de generación de la misma a un costo más bajo y conmayor eficiencia, por eso se realizó dicho experimento para soportar la idea desatisfacer y vender la idea a la comunidad que necesite generar energía eléctricaa bajo costo.Lo que se quiere es llegar con esto es transformar la energía mecánica en energíaeléctrica con la ayuda de movimientos eólicos, a través del rose del campomagnético (imanes) con la ayuda del alambre de cobre y asÍ generar electricidadsin utilizar combustibles y CO2.ANTECEDENTESDurante 1831 y 1832, Michael Faraday descubrió que un conductor mecánicomoviéndose en un campo magnético que generaba una diferencia de potencial.Aprovechando esto, construyó el primer generador electromagnético, el disco deFaraday, un generador homopolar, empleando un disco de cobre que giraba entrelos extremos de un imán con forma de herradura, generándose una pequeñacorriente continua. También fue utilizado como generador de energía en unabicicleta para producir luz de poca intensidad.Se clasifican en primarias y secundarias, las primarias transforman fuerza enenergía, un ejemplo es el viento o energía eólica y las secundarias entregan unaparte de esa energía eléctrica que han recibido previamente, es decir, en primerlugar reciben energía de una corriente eléctrica y la almacenan en forma dealguna clase de energía. Posteriormente, transforman nuevamente la energíaalmacenada en energía eléctrica. Un ejemplo son las pilas o baterías recargables.
  • 4. PRIMEROS MODELOSEn 1831 aparece el primer generador Británico, inventado por Michael Faraday.En 1836 Hippolyte Pixii, un francés que se dedicaba a la fabricación deinstrumentos, tomando como la base los principios de Faraday, construyó laprimera dinamo, llamada Pixii’sdynamo.Para ello se utilizó un imán permanente que se giraba mediante una manivela. Elimán se colocó de forma que sus polos norte y sur quedaran unidos por un pedazode hierro envuelto con un alambre. Entonces Pixii se dio cuenta que el imánproducía un impulso de corriente eléctrica en el cable cada vez que transcurría unpolo de la bobina. Para convertir la corriente alterna a una corriente directa ideó uncolector que era una división de metal en el eje del cilindro, con dos contactos demetal.Dinamo de Pixii.En 1860 Antonio Pacinotti, un científico italiano, idearía otrasolución al problema de la corriente alterna.El dinamo fue el primer generador eléctrico apto para uso industrial. Pues fue elprimero, basado en los principios de Faraday, fue construido en 1832por elfabricante francés de herramientas Hipólito Pixii, – empleaba un imán permanente
  • 5. que giraba por medio de una manivela. Este imán estaba colocado de forma quesus polos norte y sur pasaban al girar junto a un núcleo de hierro con un cableeléctrico enrollado (como un núcleo y una bobina).MARCO TEORICOUn generador es unamáquina eléctricaque realiza el proceso inverso que un motoreléctrico el cual transforma la energía eléctrica en energía mecánica.Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede ser rectificada paraobtener unacorriente continua. En el diagrama adjunto se observa la corrienteinducida en ungenerador simple de una sola fase. La mayoría de los generadoresde corrientealterna son de tres fases.Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz demantener una diferencia depotencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamadospolos, terminales o bornes.Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energíamecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de uncampo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura(denominada también estator). Si mecánicamente se produce unmovimiento relativo entre los conductores y el campo, se generaraunafuerzaelectromotriz(F.E.M.).En la actualidad, la generación de C.C. se realizamediantepilasy acumuladores ose obtiene de la conversión de C.A. a C.C.mediante los puentes rectificadores. Eluso de la dinamo para laproduccióndeenergía en forma de C. C. se estuvoutilizando hasta la llegada de los alternadores,que con eltiempola handejadototalmente desplazada. Hoy en día únicamente se utilizan las dinamos para
  • 6. aplicaciones específicas, como por ejemplo, para medir las velocidades derotaciónde un eje (tacodinamos), ya que la tensión que presentan en los bornesde salidaes proporcional a lavelocidadde la misma.Se puede decir que una dinamo es unamáquina eléctrica rotativa que produceenergía eléctrica en forma de corrientecontinua aprovechando el fenómenodeinducciónelectromagnética. Esta máquina consta fundamentalmente de unelectroimán encargado de crear uncampo magnéticofijo conocido por el nombredeinductor, y un cilindro donde se enrollan bobinas decobre, que se hacen girar aunacierta velocidad cortando el flujo inductor, que se conoce como inducido.El mercado de generadores eléctricos, continúa creciendo y brindandodesde generadores eléctricos excesivamente ruidosos, hasta generadoreseléctricos insonoros.Desde generadores eléctricos portátiles y hogareños, hasta grandes eindustriales generadores eléctricos, capaces de solventar la necesidad de energíaeléctrica simultánea a extensas regiones, por un largo período de tiempo.COMIENZO DEL DESARROLLO DEL PROYECTO Condición solicitada.Diseñar y construir un bosquejo de un generador electromagnético con ayuda delmovimiento eólico capaz de encender un bombillo led. Búsqueda y selección de la información de apoyo para laelaboración del generador.BUSQUEDA SELECCIÓNLa información como base fue otorgadapor nuestro profesor de física quien nospúblico en el blog el link de del video.La selección que hemos hecho la hemosrealizado con la información que se mostróen el video donde se visualiza el diseñoinicial y como se va complementado pasó apaso.
  • 7.  DiseñoRuedadonde vanlos imanesBobinasdonde va elcobre Eje centralImanes deNeodiniumPlaca deacrílico
  • 8.  PlanificaciónMATERIAL UNIDADAcrílico 1 placaCarretes de nylon 5Eje centralRueda de fibra fenólica1 Tubo de aluminio1Tornillos 5Imanes de Neodinium 12 son fuertes magnéticamenteBombillos Led 28 diferentes colores (amarillo, rojo yverde) 1,5 VCable eléctrico 100 cmAspa 1Otros: Soldadura, superbonder, compas, cintaaislante negra.Cobre esmaltado 0.03 cm Lo suficiente para alimentar las 5 bobinas Técnicas y herramientas usadas.HERRAMIENTAS OBSERVACIONTorno convencional Donde se hizo el eje central de aluminioFresadora convencional Donde se le hicieron los orificios a la placade acrílico, los orificios donde vanlosimanes de neodinium y se embobino elcobre en los carretes de nylon.Máquina para soldar pequeña Para soldar las puntas del cobre con elcable eléctrico junto con los bombillos led
  • 9.  Proceso de ConstrucciónColocamos la placa de acrílico sobre la superficie de la fresadora, marcamos conun compás los puntos donde se harán los orificios.Se le hicieron los respectivos “5 “orificios.Se hilaron los carretes de nylon con el cobre cada carrete tiene un mínimo devueltas de 3500, dejando por fuera las puntas de cobre tanto de inicio como final.Luego se colocó los tornillos dentro de los carretes de nylon y se enroscaron a laplaca de acrílico.Después se montó la pieza de aluminio en el torno para hacer el eje central el cualgirara nuestra rueda de fibra fenólica, y luego se colocó en la placa de acrílico.Se montó la pieza de fibra fenólica en la fresadora para hacer los “12” orificios quellevan los imanes de neodinium.Luego se pegaron los “12” imanes de neodinium a la rueda de fibra fenólica;después se llevó dicha pieza para atornillar y colocarla en el eje central donde va arodar.Después se soldaron las puntas del cobre con las del cable eléctrico junto conestas se doblaron las puntas de los bombillos led de varios colores.Luego colocamos cinta aislante negra alrededor de las bobinas de cobre.Finalmente se pega el aspa encima de la rueda de fibra fenólica.
  • 10.  Imágenes del proceso de construcción
  • 11.  ¿Cómo funciona?En la parte superior este contiene unos imanes fijos que generan uncampo magnético, este gira en donde se encuentran bobinas dealambre de cobre. La ley de Faraday nos dice que cuando unconductor corta las líneas de campo magnético, se genera en él unacorriente eléctrica lo que hace que se enciendan los bombillos led. Yes justamente lo que sucede en este experimente de física. Problemas presentados y solución.- Que durante el armado de la bobina no se le dio suficientes vueltas,al hacer oscilar los imanes comprobamos que el led no se encendía,primero porque no habíamos pelado el cobre esmaltado lo que nopermitía el paso de la corriente y segundo porque la fuerzaelectromotriz no era lo suficiente como para encender los led lo quenos llevó a hacer más bobinas y todas con un mínimo de3500vueltas que generara mayor corriente.- Afortunadamente no tuvimos más problemas, porque se contaba conlos elementos necesarios y las máquinas para realizar dichogenerador. Objetivosque se cumplieron.GENERADOR LED- Es el operador que seencargó de generarelectricidad de formarlimpia con la ayuda delmovimiento eólico “aspa”y así encender el bombilloled.- Es el operador que produceenergía luminosa a partir dela electricidad que lesproporciono el generador através de los cables.
  • 12.  ConclusionesPodemos concluir con este experimento y con dicha demostración quese puede adquirir energía renovable limpia gratis ya que no produceemisiones ni residuos contaminante, solo que las entidadesencargadas de la generación de esta energía no quieren que salga a laluz pública pues perderían gran parte del botín y el miedo al no podervolver a cobrar por dicho servicio; y más que eso hay que verlo por ellado de la conservación puesto que llegara el día en queverdaderamente nos enfrentemos a una crisis energética y esta seríauna de las muy posibles maneras de solucionarla.En los próximos años, la electricidad es muy probable que desplace alpetróleo como la fuente primaria de energía,esto solo demuestraclaramente la importancia de mejorar la infraestructura existente degeneración de energía, transmisión y distribución con tecnologíasavanzadas a muy bajos costos.Podemos dar infinitas conclusiones con respecto al tema en menciónpero nos queda lo que realmente fue la experiencia de hacer ungenerador a conciencia de este tipo y como finalmente se logró suobjetivo gracias a las clases y tutorías de nuestro mentor JavierBobadilla.
  • 13.  Bibliografía.http://es.scribd.com/doc/32127649/GENERADOR-ELECTRICO.http://www.ventageneradoreselectricos.es/generador-electrico-la-importancia-de-los-generadores-electricos.