LUIS ENRIQUE PEDRAZA SERGIO ARTURO IBÁÑEZ O

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1 UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS FACULTAD TECNOLOGICA INGENIERIA EN CONTROL SEMINARIO DE INVESTIGACION DISEÑO Y FABRICACION DE UN PROTOTIPO DE UN MOTOGENERADOR MAGNETICO LUIS ENRIQUE PEDRAZA SERGIO ARTURO IBÁÑEZ O de junio de

2 Índice 1. JUSTIFICACION 4 2. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL OBJETIVOS ESPECIFICOS MARCO TEORICO MOTOR Clasicacion de Motores Motor Eléctrico IMANES PERMANENTES Tipos De Imanes MOTOR MAGNÉTICO

3 MOTORES MAGNÉTICOS Los desarrollos sobre estos motores que se efectúan en la actualidad aun están en prueba, generalmente la información que se encuentra trata sobre acionados que fabrican un prototipo en su taller, dicha información generalmente son videos de motores caseros pero que demuestran su funcionamiento. inclusive uno esta aplicado a la generacion de luz.[?] [?] [?] La única mención de un estudio formal, fue un vídeo de la presentación de un prototipo en la universidad de delft en los países bajos donde se expone un motor que mueve unas aspas a gran velocidad.[?] En magnetismo se conoce la existencia de dos polos: polo norte (N) y polo sur (S), que son las regiones donde se concentran las líneas de fuerza de un imán. Un motor para funcionar se vale de las fuerzas de atracción y repulsión que existen entre los polos. De acuerdo con esto, todo motor tiene que estar formado con polos alternados entre el estator y el rotor, ya que los polos magnéticos iguales se repelen, y polos magnéticos diferentes se atraen, produciendo así el movimiento de rotación.[?] Figura 1: Motor Magnético 3

4 1. JUSTIFICACION Los principales recursos energéticos que utilizamos (el carbón, el petróleo, el gas natural y el uranio) son limitados y, por lo tanto, pueden agotarse. Además, su utilización provoca un gran impacto ambiental en la biosfera al contaminar el aire, el agua y el suelo. Estos hechos han generado un interés creciente por el desarrollo de nuevas tecnologías para la utilización de fuentes de energía renovables alternativas que, aunque actualmente son poco rentables, tienen la ventaja de ser poco contaminantes. En la actualidad, en nuestro país, las energías alternativas representan únicamente alrededor de 1,5 % de la producción energética.[?] Figura 2: Fuentes de Energía 4

5 2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GENERAL Diseñar e implementar un prototipo de un motogenerador de 50 watios utilizando como fuente de energia imanes permanentes OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Diseñar una fuente de energía alternativa. 2. Identicar el comportamiento de los imanes permanentes. 3. Generar la energia suciente para aplicarla a un dispositivo de baja potencia tal como un celular, un netbook o inclusive la iluminacion de una habitacion. 5

6 3. MARCO TEORICO 3.1. MOTOR Un motor es la parte de una máquina capaz de transformar algún tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo.[?] Figura 3: Motor de Combustion Interna Clasicacion de Motores Existen diversos tipos, siendo de los más comunes los siguientes: Motores térmicos, cuando el trabajo se obtiene a partir de energía calórica. ˆ Motores de combustión interna, son motores térmicos en los cuales se produce una combustión del uido del motor, transformando su energía química en energía térmica, a partir de la cual se obtiene energía mecánica. 6

7 ˆ Motores de combustión externa, son motores térmicos en los cuales se produce una combustión en un uido distinto al uido motor. Motores eléctricos, cuando el trabajo se obtiene a partir de una corriente eléctrica Motor Eléctrico Los motores eléctricos utilizan la inducción electromagnética que produce la electricidad para producir movimiento, según sea la constitución del motor: núcleo con cable arrollado, sin cable arrollado, monofásico, trifásico, con imanes permanentes o sin ellos; la potencia depende del calibre del alambre, las vueltas del alambre y la tensión eléctrica aplicada.[?] Figura 4: Motor Eléctrico 3.2. IMANES PERMANENTES Un imán (del francés aimant) es un cuerpo o dispositivo con un campo magnético signicativo, de forma que tiende a juntarse con otros imanes o materiales ferromagnéticos.[?] Figura 5: Imanes 7

8 Tipos De Imanes ALNICO: compuesto por un 8 % de Aluminio, un 14 % de Níquel, un 24 % de Cobalto, un 51 % de Hierro y un 3 % de Cobre. Son lo que presentan mejor comportamiento a temperaturas elevadas, aunque son susceptibles de desmagnetización. Tienen la ventaja de poseer un buen precio, aunque no tienen mucha fuerza. Cerámicos o de Ferrita: Fabricados con Bario y Estroncio. Están compuestos de aproximadamente un 80 % de Óxido de Hierro y de un 20 % de Óxido de Estroncio (óxidos cerámicos). Son resistentes a muchas sustancias químicas, disolventes y ácidos. Pueden trabajar a temperaturas de -40 ºC a 260 ºC. Las materias primas son de fácil adquisición y de bajo coste. Son resistentes a muchas sustancias químicas, como por ejemplo a los disolventes, lejías, y ácidos débiles. De Tierras Raras. Son metálicos, con una fuerza de 6 a 10 veces superior a los materiales magnéticos tradicionales y con temperaturas de trabajo que varían según el material. El Neodimio, su temperatura de trabajo puede llegar de 90ºC hasta 150ºC, en Samario-Cobalto, pueden llegar hasta 350ºC. La utilización de estos imanes está condicionada por la temperatura. Para evitar problemas de oxidación en los Neodimio, se recubren según necesidades, los imanes de Samario no presentan problemas de oxidación.[?] Figura 6: Imanes de Neodimio 8

9 3.3. MOTOR MAGNÉTICO Un motor magnético es un dispositivo que genera energía en base a un sistema de imanes permanentes dispuestos de manera conveniente, para producir un movimiento rotativo continuo, mientras que dure la energía magnética encerrada dentro de los imanes. [?] Figura 7: Bosquejo de un Motor Magnético Referencias 9

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