TURBINA DE 9 PIES DE DIMETRO CON VELETA
OSCILANTE
Este artículo es la traducción con permiso del original “9’ Diameter Brake
Disc Windmill with Furling Tail” de la gente de Otherpower
A seguidas describimos nuestro último proyecto: Una
turbina fabricada durante el mes de Mayo de este año..
Aunque algo más compleja que las anteriores incluye
mejoras que no han sido incluidas en ninguno de
nuestros proyectos asociados a turbinas fabricadas
sobre discos de freno del pasado.
Con ésta pieza es la que generalmente comenzamos.
Se trata de la armazón de la punta de eje delantera de
un automóvil Volvo 240. Las piezas de Volvo son muy
buenas. Por tratarse de automóviles de tracción trasera
su tren delantero se consigue a un precio relativamente
económico en los cementerios de automóviles. Los
Volvo son automóviles relativamente pesados, de
manera que sus rodamientos son grandes y sus discos
de freno suelen ser más grandes que los de la mayoría
de vehículos.
En la fotografía anterior mostramos las piezas
importantes. La punta de eje y el tubo de apoyo
constituyen la parte principal del chasis de la turbina.
Las aspas se atornillarán al frente del disco del freno en
lugar de la rueda del vehículo. El estator que se
muestra más abajo reemplazará la plancha que cubría
el disco del freno. Antes de proceder siempre revisamos
el estado de los rodamientos, las limpiamos y
reengrasamos. En ésta oportunidad observamos que el
Volvo 740 tiene unos discos que son una pulgada más
grandes (11 pulgadas) que se ajustaban a nuestra
punta de eje, de manera que hicimos ese cambio.
Esta Turbina posee una veleta oscilante que hace que
cuando ocurran vientos de muy alta velocidad tanto el
alternador y sus aspas giren lateralmente evitando
excesos de velocidad en la máquina. Para ello la veleta
debe elevarse, de manera que su peso es el que
determina cuándo debe oscilar. Vale decir que éste es
el método de oscilación más popularmente empleado
en las máquinas hechas en casa. La idea ha sido
perfeccionada por el Sr. Hugh Pigott, de Scoraig Wind
Electric. Visite su sitio de Internet o
http://windstuffnow.com para obtener mayores detalles
sobre cómo opera éste sistema.
En este caso el centro del alternador se fija con una
excentricidad aproximada de cuatro pulgadas respecto
del centro del mástil de apoyo. Esto lo hicimos cortando
el tubo de forro del chasis a una distancia desde la
punta de eje de cuatro pulgadas y soldándolo al resto
del tubo a un ángulo. La veleta pivotará sobre un tubo
de una pulgada soldado al chasis a un ángulo de
aproximadamente 20 grados del mástil.
La fotografía anterior muestra el chasis en más detalle.
La fotografía anterior muestra la veleta. En la práctica
ésta veleta resultó pequeña y muy liviana. El extremo
que se fija a la turbina es un pequeño segmento de tubo
algo mayor de una pulgada, que es el diámetro del
pivote soldado al chasis del molino.
La foto anterior muestra el chasis con su veleta. La
pintura empleada se basa en resina epóxica para evitar
la oxidación de los elementos.
Aunque no es imprescindible, nosotros preferimos tallar
una canal en la cara del disco de freno. Este canal debe
ser de una profundidad de 1/16 de pulgada e impide
que los imanes escapen de su sitio por causa de la
fuerza centrífuga que se desarrolla en ellos al girar a
alta velocidad, además de proveernos de una superficie
limpia y plana. Al momento de colocar los imanes es
importante que esta superficie no contenga grasa ni
esquirlas metálicas.
En la fotografía anterior se observan los imanes
empleados. Los puede conseguir en nuestra tienda .
Los imanes se colocan sobre el disco del freno
alternado sus polos. Primeramente los colocamos
distanciados a ojo. Luego usamos cuñas delgadas
(Barajas) hasta que queden perfectamente espaciados.
En nuestro caso la distancia entre los imanes resultó
ser ½ pulgada (O exactamente 49 barajas).
La fuga de magnetismo (El magnetismo que va de imán
a imán antes de pasar a través de las bobinas) debe ser
considerable en estos imanes de una pulgada de
espesor. Dejar más espacio entre ellos o incluso
emplear imanes de menor espesor (1/2 pulgada, por
ejemplo) debe reducir esa fuga.
Al quedar colocados los imanes pegamos cinta
adhesiva de empalmar conductos alrededor de los
diámetros interno y externo del disco de manera de
crear una cavidad dentro de la cual vaciamos resina de
poliéster para pegar y mantener la distancia entre los
imanes. No tenemos una fotografía de éste paso.
La fotografía anterior muestra nuestra máquina de
fabricar bobinas.
Nosotros probamos una multitud de formas y tamaños
de bobinas. Después de las pruebas y por consejos
recibidos nos decidimos por bobinas con forma de
cuña. Las fabricamos de alambre 14 AWG. Cada
bobina tiene 60 vueltas. Tienen 3/8 de pulgada de
espesor y su tamaño, aunque no lo medimos, es tal que
tres imanes cubren el espacio de 4 imanes. A diferencia
de nuestras máquinas anteriores que son de una fase,
esta tiene tres. Este arreglo nos permite extraer mayor
potencia del rotor y reduce la pérdida en las líneas de
trasmisión. El alternador tendrá una operación más
estable pues vibrará menos. El circuito en tres fases
exige nueve bobinas, tres de ellas unidas en serie que
constituirán a su vez una fase.
La parte interna del fabricador ha sido encerada con
creyones para que el sellador no se pegue a él. Al
concluir el bobinado de cada bobina y quitar la tapa del
fabricador le pusimos una cantidad de adherente a
partir de cianocrilato el cual endurecimos con un
acelerador. Esto hace que las bobinas no se nos
desarmen al retirarlas del fabricador.
La fotografía anterior muestra el rotor y las bobinas.
La fotografía anterior muestra un molde que fabricamos
de madera marina. El círculo tiene un perímetro de 14
pulgadas y fue dividido en nueve partes de manera de
poder colocar las bobinas en sus sitios exactos. La tapa
del molde es su corte interno. Tiene un espesor de
media pulgada. Nosotros enceramos el molde a fin de
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