aerogenerador completo anexo.pdf

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ANEXOS PFC
Pág. 1
SUMARIO ANEXOS
SUMARIO ANEXOS ____________________________________________1
A DESCRIPCIÓN DE MOLDES Y PLANTILLAS ___________________5
A.1 Moldes y plantillas del estator.......................................................................... 5
A.1.1 Mecanismo enrollador de bobinas ........................................................................5
A.1.2 Molde exterior del estator ......................................................................................6
A.1.3 Plantilla para taladrar agujeros (plantilla PCD) .....................................................6
A.1.4 Molde interior del estator .......................................................................................6
A.1.5 Plantilla de los clavos del estator...........................................................................6
A.1.6 Plantillas de papel para tiras de CSM ...................................................................7
A.2 Moldes y plantillas de los rotores magnéticos ................................................. 7
A.2.1 Plantilla de posicionamiento de imanes ................................................................7
A.2.2 Molde exterior de un rotor magnético....................................................................7
A.2.3 Molde interior de un rotor magnético.....................................................................8
A.2.4 Plantilla de papel para tiras de CSM .....................................................................8
A.3 Plantillas de las palas ...................................................................................... 8
A.4 Materiales necesarios para moldes y plantillas............................................... 9
A.4.1 Lista de materiales para moldes y plantillas .......................................................12
B RECOMENDACIONES DE USO DE LA RESINA ________________13
C PALAS _________________________________________________17
C.1 Construcción de las palas de fibra de vidrio.................................................. 17
C.2 Características del perfil NACA 4412 ............................................................ 19
C.2.1 Dimensiones características del perfil NACA 4412 ............................................19
C.2.2 Plantillas para perfil NACA 4412 .........................................................................20
D LISTA DE HERRAMIENTAS ________________________________21
E PROVEEDORES__________________________________________23
E.1 Lista de proveedores ..................................................................................... 23
E.2 Contactos de los proveedores....................................................................... 25
F MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DEL AEROGENERADOR ________27
F.1 Construcción del PMG................................................................................... 27
F.1.1 Estator ..................................................................................................................27
F.1.1.1. Mecanismo para enrollar bobinas........................................................................28
F.1.1.2. Construcción del molde exterior del estator ........................................................31
F.1.1.3. Construcción del molde interior del estator .........................................................36
F.1.1.4. Construcción de las plantillas del estator ............................................................38
F.1.1.5. Construcción del estator ......................................................................................39
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Pág. 2
ANEXOS
F.1.2 Rotores magnéticos.............................................................................................50
F.1.2.1. Plantilla de posicionamiento de imanes ..............................................................50
F.1.2.2. Construcción del molde exterior del rotor............................................................51
F.1.2.3. Construcción del molde interior del rotor.............................................................53
F.1.2.4. Plantillas de papel para tiras de CSM .................................................................54
F.1.2.5. Construcción de un rotor......................................................................................54
F.1.2.6. Construcción del segundo rotor...........................................................................61
F.1.3 Montaje del eje a la montura del buje .................................................................62
F.1.4 Ensamblaje del generador...................................................................................63
F.1.4.1. Equilibrado de los rotores ....................................................................................63
F.1.4.2. Ensamblaje del conjunto mecánico .....................................................................64
F.1.4.3. Pruebas mecánicas .............................................................................................68
F.1.5 Montaje eléctrico..................................................................................................70
F.1.5.1. Pruebas eléctricas................................................................................................70
F.1.5.2. Conexiones eléctricas ..........................................................................................75
F.2 Construcción del rotor eólico ......................................................................... 77
F.2.1 Construcción de las palas ...................................................................................77
F.2.1.1. Construcción de las plantillas de las palas..........................................................77
F.2.1.2. Construcción del perfil de las palas .....................................................................78
F.2.1.3. Acabado de la superficie de la palas...................................................................82
F.2.1.4. Construcción del extremo raíz de las palas ........................................................83
F.2.2 Ensamblaje de las palas al generador ................................................................85
F.2.2.1. Preparación de los extremos raíz de las palas ...................................................85
F.2.2.2. Construcción de los discos de madera ...............................................................86
F.2.2.3. Montaje de las palas ............................................................................................89
F.3 Construcción de la montura del aerogenerador............................................ 92
F.3.1 Montura del buje ..................................................................................................92
F.3.2 Soportes del estator.............................................................................................93
F.3.3 Tubo de viraje ......................................................................................................94
F.3.3.1. Tapa del tubo .......................................................................................................94
F.3.4 Parte interna de la bisagra de la cola..................................................................94
F.3.5 Unión de las partes ..............................................................................................95
F.4 Cola del aerogenerador ................................................................................. 97
F.4.1 Cola ......................................................................................................................97
F.4.2 Veleta ...................................................................................................................99
F.4.3 Unión de las partes ............................................................................................100
F.5 La torre......................................................................................................... 101
G CÁLCULOS DEL PESO DEL AEROGENERADOR _____________103
G.1 Peso del aerogenerador .............................................................................. 103
G.1.1 Peso del generador ...........................................................................................103
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ANEXOS PFC
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G.1.2 Peso del rotor eólico ......................................................................................... 105
G.1.3 Peso de la montura del aerogenerador............................................................ 107
G.1.4 Peso de la cola del aerogenerador .................................................................. 107
G.1.5 Peso del material de aportación a la soldadura ............................................... 108
H CÁLCULO DEL CONSUMO ENERGÉTICO DE CONSTRUCCIÓN _111
H.1 Energía consumida en el torneado de madera ........................................... 111
H.2 Energía consumida en los cortes o aserrados de material......................... 114
H.2.1 Cortes de acero................................................................................................. 114
H.2.2 Cortes de madera ............................................................................................. 117
H.3 Energía consumida en los taladrados ......................................................... 120
H.3.1 Taladrado de madera ....................................................................................... 120
H.3.2 Taladrado de acero........................................................................................... 121
H.4 Energía consumida en las soldaduras ........................................................ 123
H.4.1 Soldadura de estaño......................................................................................... 123
H.4.2 Soldadura oxiacetilénica ................................................................................... 123
I
MATERIALES DEL AEROGENERADOR _____________________127
I.1 Elementos constituyentes del generador .................................................... 127
I.1.1 Estator ............................................................................................................... 127
I.1.2 Rotor.................................................................................................................. 129
I.1.3 Buje ................................................................................................................... 130
I.1.4 Eje ..................................................................................................................... 130
I.1.5 Ensamblaje de los elementos del generador................................................... 130
I.1.6 Elementos eléctricos......................................................................................... 131
I.2 Elementos constituyentes del rotor eólico ................................................... 132
I.2.1 Palas.................................................................................................................. 132
I.2.2 Ensamblaje de las palas al generador ............................................................. 132
I.3 Montura del aerogenerador ......................................................................... 133
I.3.1 Montura del buje ............................................................................................... 133
I.3.2 Soportes del estator.......................................................................................... 133
I.3.3 Tubo de viraje ................................................................................................... 133
I.3.4 Parte interna de la bisagra de la cola ............................................................... 133
I.4 Elementos constituyentes de la cola ........................................................... 134
I.4.1 Cola ................................................................................................................... 134
I.4.2 Veleta ................................................................................................................ 134
I.5 Material para añadir en la soldadura ........................................................... 135
I.6 Estructura..................................................................................................... 135
I.6.1 Torre .................................................................................................................. 135
I.6.2 Cables y tensores ............................................................................................. 135
I.7 Lista de materiales del aerogenerador ........................................................ 136
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Pág. 4
ANEXOS
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ANEXOS PFC
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A DESCRIPCIÓN DE MOLDES Y PLANTILLAS
Para poder construir el aerogenerador descrito en este proyecto, son necesarios moldes
y que permitan conformar los encastamientos del estator y los rotores y plantillas que faciliten
los procesos de compresión, fijación y dimensionado que pueden darse en la manufactura del
aerogenerador.
Para tener un buen acabado, los moldes deben estar barnizados con poliuretano. Éste
prevendrá de la humedad del exterior a moldes de madera, yeso o barro. La pintura ordinaria no
se debe utilizar en los moldes. Es mejor no usar nada que usar pintura normal. También deben
estar pulidos pero hay que tener en cuenta que el pulimento de silicona no es compatible con el
agente desmoldeante PVA que se utiliza sobre los moldes para facilitar la separación de los
encantamientos de los moldes. Por tanto, se debe utilizar pulimento de cera.
Hay que decir que todos los elementos que se describen a continuación son de
múltiples usos y que una vez construidos sirven para la manufactura de múltiples
aerogeneradores. Es decir que sólo se tiene en cuenta su construcción para el primer
aerogenerador que se vaya a construir.
A.1 Moldes y plantillas del estator
A.1.1 Mecanismo enrollador de bobinas
El estator del PMG debe contener 6 bobinas de cable de cobre esmaltado de las
características especificadas en la lista de materiales.
Cada una de las 6 bobinas debe obtenerse de igual modo enrollando las bobinas
gracias un mecanismo manufacturado previamente para tal fin. Este mecanismo es el
enrollador de bobinas (ver Fig. F.5 del Anexo F) y está formado por las siguientes partes:
• El bloque enrollador: un bloque formado por tres piezas de madera. Dos de ellas para
mantener a la tercera más pequeña en el centro, en la cual se enrollan las bobinas de tal modo
que se obtienen bobinas con las dimensiones deseadas.
• Placa de acero: una placa de acero de 60x30x6 mm que sirve para unir el bloque
enrollador a un cigüeñal. La unión entre la placa y el cigüeñal es por soldadura oxiacetilénica.
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