Para este proyecto necesitará los siguientes materiales y herramientas:
Para esta conversión tenemos un alternador de coche de 12 V.Estos alternadores convierten la energía mecánica de un motor de combustión interna para recargar la batería mientras alimenta los accesorios eléctricos a bordoEl hecho de que estén conectados a un aspirador de combustible hace que el diseño de estos alternadores sea justificado, ineficiente pero robusto, quiero decir, a quién le importa la eficiencia cuando se tiene mucha energía para perder..La mayoría de los alternadores tienen gruesas laminaciones de estator como esta que resulta en corrientes de remolino excesivas que resultan en menos eficiencia,Bueno, no podemos cambiar nada sobre el estator ya que toda la unidad se basa en torno a que, pero si miramos en el rotor hay un montón de cambios que podemos hacer para hacer que esta cosa útil.
Usted puede estar pensando por qué han utilizado tres componentes ineficientes si pueden generar más energía sólo mediante el uso de un rotor de imán permanente.No podemos controlarlo, pero tenemos que producir un voltaje fijo, de lo contrario acabaremos explotando todo.Ahora eso se logra usando un regulador que disminuye el voltaje aplicado a través de la bobina del rotor a través de un par de cepillos de carbono a medida que el motor acelera.Otra razón para esto es el hecho de que los imanes permanentes perderán su fuerza bajo las temperaturas que estos alternadores suelen operar, haciéndolos más caros y menos fiables, lo que seguramente no quieren las compañías de automóviles.
Como todo está separado, tomamos las dimensiones como el diámetro del rotor y la altura de las bobinas del estator para determinar el tamaño de los imanes que vamos a necesitar.Afortunadamente los imanes de neodimio que necesitábamos eran exactamente los mismos que se utilizan en un motor sin escobillas en un hoverboardTenemos un montón de ellos por ahí por lo que hemos vertido uno de los centros con delgado para dejar que el pegamento se ablanda, esto más tarde nos ayudará a salvar los imanes.
Una vez que finalizamos el diseño del rotor subcontratamos el mecanizado y aquí está, un trabajo bien hecho.Tenemos un eje de 17 mm al que se soldan la placa de cara y el tambor y luego se mecanizan hasta el tamaño requeridoTenemos collares de 3 mm en ambos extremos del tambor que más tarde nos ayudarán a alinear los imanes verticalmente en el tambor.Para reducir aún más el peso perforamos seis agujeros en la placa frontal del rotor que permitirán que el aire fluya a través haciendo todo más fresco.
Afortunadamente los imanes de neodimio que necesitábamos eran exactamente los mismos que se usan en un motor de cubo sin escobillas en un hoverboard.Tenemos un montón de ellos por ahí por lo que hemos vertido uno de los centros con delgador para dejar que el pegamento ablandar, esto nos ayudará más tarde a salvar los imanes.
Más tarde recuperamos los imanes, necesitamos 24 de ellos.
Ahora, si usted ha notado, el rotor de stock tiene 12 polos alternos. vamos a hacer lo mismo con estos imanes pero en pares para que cubramos el área máxima avliable en el rotor.Empezamos a pegar los imanes espaciándolos usando nuestros espaciadores impresos en 3D asegurándonos de colocarlos con polos alternadosMás tarde pegamos los imanes restantes para que tengamos los mismos polos en un par y el siguiente par alterna.
El rotor va a girar a 3 a 4000 RPM así que dejando los imanes sólo con el pegamento hay una receta para el desastre así que montamos el rotor a nuestro querido tornoel proyecto que nunca llega a su fin de todos modos aplicamos dos capas de hiloEl ingrediente correcto aquí es fibra de carbono pero no pudimos conseguir eso así que cruzamos los dedos.
Más tarde aplicamos súper pegamento sobre la banda de rodadura para hacerla más fuerte y pegada en su lugar.
Para probar la cantidad de energía que puede generar montamos el alternador en el vicio.Girar el rotor con las manos desnudas es casi inútil ya que este rotor permanente tiene muchos engranajes y apenas obtenemos ninguna salidaAsí que usamos nuestra llave inglesa de impacto y tardamos alrededor de 1200 RPM en encender una bombilla de 12 V. Ahora es lo suficientemente bueno, bueno, aún no.
Por lo general, la turbina eólica gira a 700 RPM como máximo e incluso si usamos engranajes acelerados, dudo que gire el rotor lo suficientemente rápido como para producir una cantidad razonable de energía.Esto podría ser resuelto usando un alternador de 24V y de alguna manera disminuir el efecto de cogging pero eso es un tema para otro proyecto de vídeo.
Si este alternador tiene que girar tan rápido, sólo para producir 12v imaginar lo que estaría haciendo si se ejecuta esta cosa en 42v.No hay problema si no es un buen generador a baja velocidadAsí que el propulsor que ves ahí, tiene 24 pulgadas de diámetro y tiene 12 pulgadas de ancho generalmente es impulsado por motores de 60cc de dos fuentes.
Giramos el motor usando una batería de 10 celdas que es casi 42v así que esperábamos casi 4400 RPM pero para nuestra sorpresa logramos 3300 RPM.El rotor está tomando 350 vatios de potencia sin carga y esto indica claramente que hay algo mal allíEso es una gran cantidad de energía para ejecutar el alternador sin carga, ya que la misma configuración con la hélice montada acaba de añadir 600 vatios de potencia, obteniendo un total de casi mil vatios.Lo bueno es que con el propulsor en el alternador alcanzó casi la misma velocidadComparado con el motor de gasolina, esta cosa ofrecía energía instantánea que es una gran característica de la energía eléctrica.
Es la primera vez que convertimos un alternador de coche en algo que sea más útil para nosotros, así que deberíamos llamarlo éxito. We will try to find out the reason why is drawing so much power without load as everything is running smoothly without any excessive viberation and this issue might be related to the width of the magnet poles on the rotor.
Estamos curiosos de ver si un alternador de coche puede ser un motor sin cepillos potente y para eso vamos a averiguar convirtiendo nuestra bicicleta en una eléctrica.