Pregunta para electromecánicos finos.

[tor_nero]

 Buenas señores, me quisiera hacer o al menos saber como se podría hacer, una máquina para ensayo de piñones a fatiga, sería algo así como un motor eléctrico solidario a un piñón que le mueve otro piñón, y solidario a este un freno de facaoult.
El problema es que veo un gasto energético demasiado grande en el sistema y me gustaría diseñarlo para poder aprovechar la energía con un alternador y devolverla, para solo aportar las pérdidas al sistema.
El diseño final debería ser motor electrico-piñones y algo que se oponga al movimiento, que se pueda regular y que a la vez genere una energía eléctrica aprovechable

Se podría hacer esto, podría regular el par de oposición¿
El aprovechar el gasto enérgético es porque este tipo de pruebas duran dias, para romper un piñón de por ejemplo modulo 3 por fatiga hace falta bastante energía.

[jordi3sk97]

Es un proyecto muy interesante pero por lo que yo entiendo inviable a pequeña escala.

El problema de la energia es que es muy complicado el almacenarla.

El freno de Focault y un generador funcionan de manera parecida, si pones en alternador/dinamo en lugar del freno cuanta mas energia quieras sacar del alternador más va ha actuar como freno.

Llegados a este punto, que haces con la energia del generador ?

Almacenamiento potencial, subes un peso, o agua o lo que te interesa a determinada altura.
Almacenamiento quimico, cargas baterias.

Luego piensa còmo vas a aprovechar esta energia almacenada?

Otro problema de estos ejemplos es que si ya tienes las baterias cargadas ya no vas a pedir energia al alternador por lo que ya no te actuara de freno.

Sin saber el tamaño de los piñones ni de la energía que estamos hablando me atrevo a decir que es económicamente ruinoso.

Ahora que estamos en invierno puedes pensar que la energia disipada en el freno se convierte en calor y te ayuda a gastar menos en calefacción.

En todo caso seguiré el tema con interés a ver en que termina.

[tor_nero]

Al aprovechar la energía me refiero que esa electricidad que genera el freno pueda retornar a la red y aprovecharse para mover el mismo motor del aparato, para asi sólo tener solo que aportar la energía de perdida, no sé de que manera podría hacerse.
El caso es que para pruebas de fatiga éstamos hablando de que están por encima del millon de ciclos incluso hasta 10millones de ciclos y eso  a 1400 rpm son 90 horas de funcionamiento continuo con una gran aplicación de par, eso es mucha energía, si se pudiese aprovechar la energía que se desperdicia se estaría ahorrando aprox el 70% el otro 30% serían las perdidas mecánicas y eléctricas

[juanpefrutos]

Utilizando variadores de velocidad regenerativos se puede hacer que un motor devuelva energia a la red. Este tipo de variadores los tiene ABB, Schneider y supongo que elresto de fabricantes de material electrico industrial.

Saludos

[rosli]

Hola...
Esto se puede hacer relativamente fácil, yo lo tenia montado cuando hacia excitaciones electrónicas para alternadores para mini centrales hidroeléctricas.
Básicamente tenia un motor eléctrico con un variador de frecuencia acoplado a un alternador, el funcionamiento era el siguiente, poner el variador e ir acelerando hasta 3/4 de la velocidad nominal del alternador, en este momento entraba en funcionamiento la excitación del alternador y el circuito de igualación de tensiones red-alternador conseguido esto entraba el circuito de igualación de frecuencias y fase del mismo con lo cual la excitación iba dando pulsos de incremento o disminución de rpm. al variador, una vez coincidían tensión frecuencia fase y paso por cero de la senoide alterna entraba el contactor de acople red-alternador y ahora se podía incrementar el potenciometro del variador con lo cual el motor intentaba elevar las rpm del sistema y como no podía hacer salir de frecuencia el alternador este empezaba a entregar energía a la red, lógicamente no entregaba a la red nada que no hubiera gastado antes con el motor, aquí yo podía comprobar el sistema de regulación del coseno phi del generador en todos los rangos de potencia.
Aplica esto en la escala de potencia que tu necesitas e intercala los piñones entre motor-alternador así solo consumirás las perdidas del sistema (mecánicas+eléctricas).

Saludos Josep M

[tor_nero]

Hola...
Esto se puede hacer relativamente fácil, yo lo tenia montado cuando hacia excitaciones electrónicas para alternadores para mini centrales hidroeléctricas.
Básicamente tenia un motor eléctrico con un variador de frecuencia acoplado a un alternador, el funcionamiento era el siguiente, poner el variador e ir acelerando hasta 3/4 de la velocidad nominal del alternador, en este momento entraba en funcionamiento la excitación del alternador y el circuito de igualación de tensiones red-alternador conseguido esto entraba el circuito de igualación de frecuencias y fase del mismo con lo cual la excitación iba dando pulsos de incremento o disminución de rpm. al variador, una vez coincidían tensión frecuencia fase y paso por cero de la senoide alterna entraba el contactor de acople red-alternador y ahora se podía incrementar el potenciometro del variador con lo cual el motor intentaba elevar las rpm del sistema y como no podía hacer salir de frecuencia el alternador este empezaba a entregar energía a la red, lógicamente no entregaba a la red nada que no hubiera gastado antes con el motor, aquí yo podía comprobar el sistema de regulación del coseno phi del generador en todos los rangos de potencia.
Aplica esto en la escala de potencia que tu necesitas e intercala los piñones entre motor-alternador así solo consumirás las perdidas del sistema (mecánicas+eléctricas).

Saludos Josep M

Interesante y se puede regular el par resistente?

[jordi3sk97]

Esto esta muy bien pero me parece que no veis el problema que yo he intentado apuntar antes.

En un primer momento estas gastando de la red para dar energía a tu sistema, esta energía se convierte en movimiento (energía cinética)

Luego quieres frenar el sistema con lo que tienes que deshacerte de esta energía cinética y es en este momento donde la puedes convertir en calor (lo más fácil con el freno) o la puedes convertir en energía eléctrica y devolverla a la red, digo a la red y no a tu sistema porque en este momento tu no tienes requerimientos de energía y si no la entregas a la red y la quieres aprovechar para ti la tendrás que almacenar como he dicho antes para poderla gastar en el siguiente ciclo.

Aparte que evidentemente la energía que habrás recuperado sera una mínima cantidad comparada con la que necesitas para el nuevo ciclo.
...

[rosli]

Efectivamente tor-nero tienes una regulación de par infinita de 0 hasta el máximo de la potencia del alternador.
jordi3sk97 el sistema funciona en bucle cerrado, por ejemplo generas 1KW pues gastas 1KW mas las perdidas, en consecuencia solo absorbes de la red las perdidas del sistema

[jordi3sk97]

Yo entendí  que se trataba de un ciclo de acelerar / frenar repetitivo, Hasta ahora no me he dado cuenta de que se trata de girar el piñón mientras actúa el freno.

[tor_nero]

Yo entendí  que se trataba de un ciclo de acelerar / frenar repetitivo, Hasta ahora no me he dado cuenta de que se trata de girar el piñón mientras actúa el freno.

No. Es un motor eléctrico y un par que se resiste al giro. Os paso un enlace de ingeniería donde también e expuesto el tema, a ver si podemos sacarle brillo al tema.http://www.soloingenieria.net/foros/viewtopic.php?f=26&t=37077

[Tou]

El alternador de mi kangoo (y casi cualquier clio, megane...) da hasta 120A a 12V 
Almacenar eficientemente esa energía creo que no es económico actualmente (una batería herviría con esa carga). Se me ocurre que o la sueltas a la red como los contadores de energías renovables  o bien comprimes aire 

Del resto ni idea, no soy ni electromecánico ni fino 

[Xanito]

Pues yo creo que la solución del alternador a red debería funcionar.

No entiendo cómo se puede regular el par (pero por ignorancia mía, no es que dude de ello) y evidentemente la potencia que generes va a ir a la red.

Y si el punto de conexión del generador está cercano al punto de conexión del motor,  según Kirchoff y su ley de los nudos, y la ley del mínimo esfuerzo, creo que toda la potencia que generes la consumirías tú, extrayendo de la red sólo la correspondiente a pérdidas.

En mi lejana FP teníamos una práctica que era hacer funcionar un motor de jaula de ardilla como generador (con la ayuda de unos condensadores), y luego lo conectábamos a la red eléctrica.

Para mover el motor usábamos un motor de CC acoplado al eje, y variando la velocidad de éste y por medio de 3 bombillas sabíamos cuándo estaba en fase con la red y se podía enchufar a la misma.

De aquella no teníamos variadores. Si el compañero que ha propuesto usar variadores explica un poco más cómo hacer la conexión y cómo variar el par de carga, pues aprenderíamos todos un poco más.

[tor_nero]

Alguien sabe el consumo de los frenos de facoult utilizados para camiones, y prueba de motores? Yo pensaba que se autoabastecian pero  es un consumo grande? o solo de funcionamiento de los aparatos demedida? 

[jerogsxr]

cualquier manera te vale , la verdad..