Diseño y construcción de un aerogenerador de baja potencia para impulso de un motor de tipo jaula de ardilla

Abstract

El presente trabajo se realizó con la final de investigar que la energía eólica ofrece beneficios como lo es el impulsar un motor de tipo jaula de ardilla. En sus primeras etapas se centra al análisis del recurso eólico que está presente en la periferia de la Universidad Politécnica de Puebla, el análisis se obtuvo de los datos de la estación meteorológica de dicha universidad, además fue de vital importancia establecer cuál es la densidad el aire de la zona con el fin de establecer la densidad de potencial eólico que está presente la que llegamos a obtener de 9.9 W/m2. Para realizar una comparación se utilizaron software como Excel, Matlab y Windographer, que ayudaron a observar de manera gráfica el comportamiento del viento, su temperatura y su dirección. Posteriormente se seleccionó un modelo de aspa dentro de tres que se tenían, el modelo seleccionado fue tomando en cuenta que la velocidad del viento de la zona es muy bajo por lo que se requiere de un aerogenerador de tipo vertical que emplea una fuerza de empuje o arrastre en comparación con los aerogeneradores horizontales que necesitan vientos más fuertes para poder usar la fuerza de sustentación y realizar su movimiento giratorio. Continuando se diseña y desarrolla el generador eléctrico que es trifásico, cuenta con un estator y un rotor que contiene imanes permanentes que ofrecen un mayor campo magnético y que es aprovechado por las bobinas de tal forma que nos brinde mayor intensidad a pocas revoluciones, se obtuvo mediciones de aproximadamente 2.6 V por fase. La siguiente etapa que se desarrollo fue el acoplamiento de conexión del generador y de los transformadores, en la parte del generador se tiene una conexión estrella que ayuda a obtener más voltaje a menor revoluciones de giro, posteriormente, se hace una conexión estrella – estrella del generador a los transformadores monofásicos, los transformadores se conectan en triangulo o delta para obtener un transformador trifásico e incrementar el voltaje que proviene del generador en una relación de 1:6. Cabe mencionar que debido a la primera ley de la termodinámica que solo podemos transformar esa energía mas no la podemos crear, existen perdidas por consecuencia de acciones mecánicas y de calor. Asi que en este trabajo se encontró que el viento es capaz de generar electricidad para poder accionar un motor de tipo jaula de ardilla el cual consume una potencia de aproximadamente 300 watts.