1
U A R G E D R A M L E D N Ó I C A D I L O S N O C A L E D O Ñ A “
AGRARIA, INDUSTRIAS ALIMENTARIAS ALIMENTARIAS Y AMBIENTAL FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS ALIMENTARIAS
ASIGNATURA:
DISEÑO DE MAQUINAS Y EQUIPOS
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FORMATIVA
GENERADOR DE ENERGÍA RESPONSABLES: .
CARRERA CAQUI, Analy
SUCASACA CACHA Judith
Inca ucharima ,ian
DOCENTE:
HUACHO – PERÚ PERÚ 1
2
!"#$
ÍNDICE
I%
INTRODUCCIÓN&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&'
1.1. Problema general-----------------------------------------------------------------------------------------4 1.2.1. Objetivo general------------------------------------------------------------------------------------------4 II.FUNDAMENTO TEORIO-------------------------------------------------------------------------------------! 2.1. "enera#or el$%tri%o---------------------------------------------------------------------------------------! 2.1.1. Ante%e#ente& #el genera#or #e energ'a----------------------------------------------------------! 2.1.2. De(ni%i)n #e genera#or el$%tri%o------------------------------------------------------------------* 2.1.+. ,a le #e len----------------------------------------------------------------------------------------------* 2.1.4. ,e #e Fara#a--------------------------------------------------------------------------------------------/ 2.1.!. F0n%ionamiento #e lo& genera#ore&---------------------------------------------------------------- III.PROYECYO: GENERADOR DE ENERGÍA CASERO----------------------------------------------------------------10
I. MATERIA,E3------------------------------------------------------------------------------------------------1 . PROE3O DE MANUFATURA----------------------------------------------------------------------------11 2
+
I. AP,IAI5N 6 U3O3---------------------------------------------------------------------------------------12 6.1. LOS GENERADORES DE CORRIENTE CONTINUA-------------------------------------------------------------12
6.2. ,o& genera#ore& eoli%o&--------------------------------------------------------------------------------1+ *.+. ,o& genera#ore& &olare&---------------------------------------------------------------------------------1+
I(%
ANE(OS )ENSAMBLAJE Y DESPIECE*&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&##
(% CONCLUSIÓN:&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&#! (I%
REFERENCIAS BIBLIOGR+FICAS&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&#'
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN TÍTULO: !"n"rad#r d" "n"r!$a ca%"r# I%
INTRODUCCION: Si"m&r" %" ha &"n%ad# "n man"ra% di'"r"nt"% d" !"n"rar "n"r!$a, y (u" "%ta% %"an "c#n)mica%, c#n%tant"% y 'unci#nal"%* +#% aanc"% "n "l"ctricidad n#% han ll"ad# ha%ta 'inal"% d"l %i!l# I, y &rinci&i#% d"l %i!l# d#nd" %" &r#du-"r#n l#% cam.i#% m/% im&#rtant"% &ara la "l"ctricidad, d#nd" %" %"ntar#n la% .a%"% d" la may#r$a d" &rinci&i#% "l0ctric#% (u" h#y "n d$a ri!"n "n la "l"ctr)nica, la "l"ctricidad, la m"c/nica, "ntr" #tra%*
Una d" "%a% inn#aci#n"% "% "l in"r%#r d" #lta-", di%&#%iti# "l0ctric#1 "l"ctr)nic#, (u" %"!2n d#cum"ntaci)n hi%t)rica, y &#r d"r"ch# &r#&i#, 'u" &at"ntad# &#r Ni3#la 4"%la, in"nt#r, in!"ni"r# "l0ctric# " in!"ni"r#
+
4
m"c/nic# d" #ri!"n %"r.i#, &r#m#t#r &rinci&al d" la "l"ctricidad c#m"rcial,
aut#r
d"
r"#luci#naria%
in"nci#n"%
"n
"l
"l"ctr#ma!n"ti%m#, "l m#t#r "l0ctric# AC y la% .a%"% d" la &#t"ncia "l0ctrica* H#y "n d$a, l#% in"r%#r"% d" #lta-" m/% m#d"rn#% "%t/n di%"5ad#% c#n c#m&#n"nt"% d" an!uardia, (u" #'r"c"n m/% &#t"ncia y (u" ad"m/% ti"n"n m2lti&l"% a&licaci#n"% "n "n"r!$a ")lica, %#lar, alim"ntaci)n d" "l"ctr#d#m0%tic#% y "h$cul#%* A c#ntinuaci)n "6&licar"m#% t#d# l# r"laci#nad# c#n "l in"r%#r d" #lta-", %u 'unci#nami"nt#, %u% caract"r$%tica%, l#% c#m&#n"nt"% (u" l# c#n'#rman, y %u% a&licaci#n"%, &rinci&alm"nt" "n "l"ctr#d#m0%tic#% y "h$cul#%*
I.1 PROBLEMA I.1.1 Proble! Ge"er!l 7C)m# "la.#rar un !"n"rad#r d" "n"r!$a ca%"r#8
I.2 Ob#e$%&o' (e l! %"&e'$%)!*%+" I.2.1 Ob#e$%&o Ge"er!l C#n%truir un di%&#%iti# (u" n#% &"rmita !"n"rar "l"ctricidad d" '#rma ca%"ra y "nt"nd"r c)m# 'unci#na
4
!
II.1
II%
FUNDAMENTO TEÓRICO
GENERADOR ELECTRICO II.1.1 ANTECEDENTES DEL GENERADOR DE ENERGIA
Entre 14! 1/ &e 7i%ieron #iver&a& mo#i(%a%ione& a lo& genera#ore&
motore&
el$%tri%o&8
%on
lo
90e
&e
mejor)
&0&tan%ialmente &0 :0n%ionamiento. 0an#o en 0n ;rin%i;io &e %on&tr0eron e&ta& m<90ina& ;re&entaban #i:erente& ;roblema& %omo baja e(%ien%ia8 ine&tabili#a# en el :0n%ionamiento8 et%. 3e re90iri) 0n gran e&:0ero #e inve&tiga%i)n e ingenio ;ara &ortear lo& ob&t<%0lo&. De e&ta manera8 ;or ejem;lo8 en 1/ el :ran%$& =$nobe T7$o;7ile "ramme al%an) voltaje& m0 alto& en 0n genera#or el$%tri%o. En 118 ;or me#io #e 0na ingenio&a %ombina%i)n8 7arle& >r0&7 logr) 90e el voltaje #el genera#or t0vie&e &iem;re 0n valor %on&tante8 &in im;ortar %0
!
*
Ba%ia ;rin%i;io& #e la #$%a#a #e 1 &e em;earon a 0tiliar %onj0nto& #e genera#ore& %one%ta#o& en ;aralelo8 %on lo 90e &e logr) ;ro#0%ir gran#e& %anti#a#e& #e ele%tri%i#a#. Para mover lo& genera#ore& &e 0&aban m<90ina& #e va;or8 o%a&ionalmente :0ente& 7i#r<0li%a&. El e&ta#o0ni#en&e T7oma& Alva E#i&on C14/-1+1 logr) %on&tr0ir 0na l
*
/
%orriente& 90e8 a &0 ve8 %reen 0jo 90e &e o;onga a la varia%i)n. 3e #i%e 90e en la bobina 7a a;are%i#o 0na ORRIENTE INDUIDA8 8 ;or lo tanto8 UNA FUER=A E,ETROMOTRI= INDUIDA. 3e ver< 0n ejem;lo a%laratorioH 30;ongamo& 90e la bobina8 &it0a#a a la i90ier#a en la (g0ra &ig0iente8 tiene 0n 0jo n0lo. Por lo 90e la %orriente I &er< n0la tambi$n. 3i le a%er%amo& 0n im
in#i%a#a8 90e ;a&ar< #e n0evo a &er %ero.
/
3i a7ora &e aleja el im
3ien#oH e: :.e.m. in#0%i#a ": nmero #e e&;ira& #e la bobina D9: aria%i)n #el 0jo D$H Tiem;o en 90e &e ;ro#0%e la varia%i)n #e 0jo El '%)"o e"o' -; %"(%*! 5e 'e o7o"e ! l! *!'! 5e lo 7ro(#o Le< (e Le"=; II.1.> ,UNCIONAMIENTO DE LOS GENERADORES Un genera#or #e %orriente el$%tri%a e& 0n #i&;o&itivo 90e ;ermite la obten%i)n #e %orriente in#0%i#a en :orma manteni#a8 e& #e%ir8 en $l &e origina &e mantiene #0rante el tiem;o 90e &e #e&ee8 el :en)meno #e la in#0%%i)n ele%tromagn$ti%a.
Uno #e lo& mo#elo& m<& &en%illo& #e lo& ;rimero& en 0tiliar&e %omo genera#or el$%tri%o e& el #e %orriente %ontin0a. 30 e&tr0%t0ra e& ;are%i#a a la #e 0n motor el$%tri%o. En la a%t0ali#a#8 lo& genera#ore& m<& 0tilia#o& en la& %entrale& el$%tri%a& &on lo& 90e ;ermiten obtener %orriente alterna. To#o genera#or el$%tri%o e&t< %on&tit0i#o ;or %0atro ;arte& :0n#amentale&. El in#0%i#o Cbobina#o :orma#o ;or 0n %onj0nto #e e&;ira&8 la& %0ale&8 al rotar %ortan la& l'nea& #e in#0%%i)n #el %am;o magn$ti%o #el in#0%tor8 %on&tit0i#o ;or 0n im
no e&t< :ra%%iona#o8 &ino 90e e&t< %on&tit0i#o ;or #o&
anillo& ai&la#o& 0no #el otro. ,a %orriente in#0%i#a &e #ete%ta %on el galvan)metro. ,a %orriente &0mini&tra#a ;or 0n genera#or #e e&te ti;o al eterior a trav$& #e la& e&%obilla&8 invierte &0 &enti#o ;eri)#i%amente. a#a me#ia v0elta #el in#0%i#o8 la %orriente invierte &0 &enti#o. En e&te ti;o #e genera#or8 la inten&i#a# var'a %on&tantemente8 a0menta #e&#e %ero 7a&ta %ierto valor8 l0ego #i&min0e 7a&ta 7a%er&e %ero ;ara invertir &0 &enti#o variar &0 valor #e la mi&ma :orma. Una #e la& :orma& m<& %onveniente& #e variar la %anti#a# #e %am;o magn$ti%o 90e atravie&a 0na bobina8 a (n #e ;ro#0%ir 0na %orriente el$%tri%a in#0%i#a8 e& ;onerla a rotar en #i%7o %am;o. El :0n%ionamiento #e lo& genera#ore& #e in#0%%i)n &e ba&a en e&ta i#ea. A&'8 ;or ejem;lo8 0na #inamo #e bi%i%leta %on&i&te en 0na bobina enrolla#a en :orma re%tang0lar alre#e#or #e 0n material
1
:erromagn$ti%o. ,a bobina e&t< &it0a#a en el %am;o magn$ti%o #e 0n im
En la& ;lanta& termoel$%tri%a&8 7i#roel$%tri%a& e)li%a&8 a&' %omo en la& em;lea#a& ;ara emergen%ia& en 7o&;itale& otra& in&tala%ione&8 el ;rin%i;io b<&i%o 0tilia#o e& el #e la #inamoH tran&:ormar energ'a me%
1
11
III%
PROYECTO: GENERADOR DE ENERGÍACASERO Utili9am#% la "l"ctricidad a diari#* D" h"ch#, %"!ur# n# ima!ina% una ida %in "lla* P"r# 7t" ha% &r"!untad# al!una "9 c)m# 0%ta %" !"n"ra8 7D" d#nd" %al"8 am#% a 'a.ricar un !"n"rad#r "l0ctric# ca%"r# r"alm"nt" '/cil, tant# "n %u c#n%trucci)n, c#m# "n l#% mat"rial"% (u" n"c"%itar"m#%* Una "9 t"rminad#, &#dr/% !"n"rar "l"ctricidad y ha%ta utili9arl# &ara "nc"nd"r di#d#% l"d% :"ntr" #tra% c#%a%;*
IV%
MATERIALES • • • • • • • • • • • • •
V%
Cart)n < D=D% &alit# d" .r#ch"ta M#t#r "l0ctric# c#n &#l"a .anda "l/%tica &al"ta !rand" ti-"ra% l"d% :r#-#; r"!la marcad#r &i%t#la t"rm#'u%i.l" P"!am"nt# Plum#n"%
PROCESO DE MANUFACTURA +a c#n%trucci)n d" un !"n"rad#r d" "n"r!$a &a%# a &a%#>
11
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P-. #*1 Cr"am#% un c$rcul# c#n "l cart#n &#ni"nd# "l CD %#.r" "lla y marcand# %u c#nt#rn#* D"%&u0% l# r"c#rtam#% y l# &"!am#% al CD*
P-. !%& C#n ayuda d" la% ti-"ra% hac"m#% un a!u-"r# "n "l c"ntr# d"l ta&)n l# %u'ici"nt"m"nt" !rand" &ara (u" (u"&a "l t#rnill#*
P-. '%& El ta&)n, %in "l t#rnill#, l# &"!am#% .#ca arri.a "n "l CD, &#r la &art" (u" n# ti"n" !#ma E=A* El a!u-"r# d"." (u"dar alin"ad# c#n "l a!u-"r# d"l CD*
P-. /*1 P"!am#% "l m#t#r "l0ctric# "n "l tr#9# d" cart)n* P-. 0%& C#l#cam#% "l CD %#.r" "l cart)n d" '#rma (u" la &art" d" DE+ CAR4ON "%t0 "n c#ntact# c#n "l "-" d" m#t#r* Una "9 "nc#ntrad# "l lu!ar &"r'"ct#, hac"m#% una marca d#nd" r"ali9arn#% un a!u-"r#*
P-. $%& C#rtam#% "l tu.# 'in# d" &l/%tic# &ara hac"r la mani"la d"l tama5# (u" n#% r"%ult" m/% c)m#d#, y l# &"!am#% "n "l CD &#r la &art" %in !#ma E=A*
P-. 1%&C#n much# cuidad#, c#l#cam#% "l CD %#.r" "l "-" d"l m#t#r y, c#n ayuda d"l t#rnill#, la% tu"rca% y d"l a!u-"r# &r"iam"nt" h"ch#, unim#% "l di%c# al cart)n* Int"ntar"m#% (u" (u"d" l# m/% 'i-# &#%i.l" &ara &#d"r !irar c#n c#m#didad*
P-. 2*1 El 2ltim# &a%# c#n%i%t" "n c#l#car "l di#d# +ED "n "l t"rminal d"l m#t#r* R"cu"rda (u" "l di#d# +ED %)l# &u"d" c#n"ctar%" c#n una &#laridad, d" m#d# (u", %i n# "nci"nd" al !irar "l !"n"rad#r, d"."r/% c#n"ctarl# d" man"ra in"r%a # hac"r !irar "l %i%t"ma "n %"ntid# #&u"%t#*
VI%
APLICACIÓN Y USOS +#% !"n"rad#r"% d" c#rri"nt" alt"rna %#n l#% ma% utili9ad#%, %" utili9an "n l#% aut#m)il"%, "% "l alt"rnad#r all$ %" !"n"ra una c#rri"nt" alt"rna y "n la %alida %" r"cti'ica c#n ? di#d#% &ara c#n"rtirla "n c#rri"nt" c#ntinua* 4am.i0n %" &u"d" &r#ducir c#n &"(u"5a% &lanta% d"
12
1+
"m"r!"ncia d"l #rd"n d" @B "n la% ca%a% y c#n &lanta% d" m"diana &#t"ncia "n cl$nica y h#%&ital"% &ara ca%#% d" "m"r!"ncia* En &lanta% d" may#r &#t"ncia &ara alum.rar &"(u"5#% &u".l#% cam&#% y ca%"r$#% l#% cual"% %#n m#id#% c#n m#t#r"% di"%%"l* Cuand# d" alta &#t"ncia %" trata t"n"m#% !"n"rad#r"% "n la% &lanta% hidr#"l0ctrica% c#m# uri, Maca!ua* Qu" %#n !"n"rad#r"% m#id#% &#r a!ua, tam.i0n t"n"m#% la% &lanta% t"rm#"l0ctrica% cuya% tur.ina% %#n m#ida% &#r a&#r d" a!ua*
VI%# LOS GENERADORES DE CORRIENTE CONTINUA: S#n la% d$nam#% (u" la% &#d"m#% "nc#ntrar "n m/(uina% d" %#ldar ti&# !"n"rad#r, &"r# tam.i0n %" utili9an &ara "6itar a l#% alt"rnad#r"% d" alta &#t"ncia &#r "l #rd"n d" l#% M, &#r "-"m&l# l#% !"n"rad#r"% d" ? M utili9an d#% !"n"rad#r"% d" c#rri"nt" c#ntinua un# "% la "6itatri9 &il#t# y "l #tr# "% la "6itatri9&rinci&al* Cuand# %" dic" l#% !"n"rad#r"% hidr/ulic#% ha.lam#% d"l mi%m# alt"rnad#r
(u" n# cam.ia, l# (u"
cam.ia "% la 'u"r9a (u" l# mu"" # l# im&ul%a (u" "n "%t" ca%# "% "l a!ua, y "% "l ca%# d" la% &lanta% Hidr#"l0ctrica%*
VI%! LOS GENERADORES EÓLICOS: =#l"m#% al ca%# "% "l mi%m# alt"rnad#r &"r# "n "9 d" m#"rl# c#n a!ua l# m#"m#% c#n air" "%t#% %" utili9an "n lu!ar"% d#nd" n# t"n!am#% un ri# d" caudal c#n%tant" &"r# %i mucha .ri%a, c#m# "n la% &laya%* E%ta '#rma d" #.t"nci)n d" "n"r!$a aun(u" n# l# &ar"9ca "% c#%t#%a*
VI%' LOS GENERADORES SOLARES: C#m# %u n#m.r" l# dic" l#% &#d"m#% u%ar "n l#% cam&#% y d#nd" t"n!am#% .u"n %#l, n# l# &#d"m#% u%ar d#nd" hall" mucha nu.#%idad y t"n"m#% #tr# &r#.l"ma "%#% n# !"n"ran c#rri"nt" alt"rna !"n"ran c#rri"nt" c#ntinua &#r m"di# d" una '#t#%"lda # .at"r$a %#lar*
1+
14
S" utili9an much# "n l#% %at0lit"% y "n la% na"% int"r&lan"taria%, Cuand# %" trata d" una ca%a "n un cam&# u%am#% la% c"lda% %#lar"% &"r# t"n"m#% (u" au6iliarn#% c#n circuit#% c#n"rtid#r"% "l"ctr)nic#% &ara tran%'#rmar la c#rri"nt" c#ntinua "n una c#rri"nt" alt"rna &"r# n# c#n una
#nda
%"n#idal
%in#
c#n
una
#nda
cuadrada*
14
1!
VII%
CRONOGRAMA DE TRABAJO
Cr#n#!rama S"mana%
@
<
F
G
?
J
K
@
@@
@< @F @G @
Acci#n"%
F.345678 9; <3=>.
F.34=;5678 9; >3.?;4
D@34685678 9; .?@. -@=96.
R5.>6;5678 9 9@.- 4@36;F=8948@5678 @7365 4@.9.;7<65
P;86655678 9; @3?.
E5=5678 9; 69.
R955678 >3-8@5678 9 @3?. 68;
1!
1*
VIII%
ANE(OS )ENSAMBLAJE Y DESPIECE*
Palit# !rand"
M#t#r "l0ctric# c#n &#l"a
&"!am"nt#
l"d% :r#-#;
1*
1/
Palit# d" .r#ch"ta
Cr"am#% un c$rcul# c#n "l cart)n &#ni"nd#* P"!am#% c#n %ilic#na la &art" ( ti"n", cart)n*
< D=D%
P"!am#% "l CD c#n "l cart)n* P"!am#% am.#% C
1/
1
c#n un &alit# hac"m#% un hu"c# al CD*
I(%
C#rtam#% l#% &alit#%*
CONCLUSIÓN:
F
S" r"ali9) "l !"n"rad#r d" "n"r!$a ca%"r# %i!ui"nd# l#% &r#c"dimi"nt#% d" un art$cul#
G
Ent"ndim#% "l 'unci#nami"nt# d" un !"n"rad#r d" "n"r!$a atra"% d" una a&licaci)n ca%"ra, %"ncilla d" r"ali9ar*
1
1
(%
REFERENCIAS BIBLIOGR+FICAS htt&>LL'i%ica*cu.a"duca*cuLm"dia%Lint"ractiidad"%LA&licaci#n"%EMLc#L
m#dul#<A&licaci#n"%<EM@*html M#dulaci)n "ct#rial a&licada a in"r%#r"% d" c#rri"nt" PM, uni"r%idad d" c#nc"&ci)n* acultad in!"ni"r$a* D"&artam"nt# d" in!"ni"r$a "l0ctrica* Edit#r> uni"r%idad d" c#nc"&ci)n, @KKG
El"ctr)nica d" potencia> Circuit#%, di%&#%iti#% y a&licaci#n"% Muhammad H* Ra%hid, Muhammad H* Ra%id =ir!ili# #n9/l"9 y P#9# A!u%t$n Su/r"9 "rn/nd"9 1 <G 1 JJ &/!ina%*
1
