Construcción de un alternador #3: Materiales

sábado 30 de junio de 2007

La diferencia entre un generador de c.c. (corriente continua) y c.a. reside en el rotor, el estator y el colector. En ambos generadores se generará una f.e.m. por el movimiento relativo entre un conductor y un campo magnético, pero en los generadores de c.c. o dinamos la parte giratoria es siempre el inducido mientras que en un generador de c.a. o alternador, no suele ser así. Además, en la dinamo, la f.e.m. generada en los devanados del inducido es convertida en c.c. por medio de un colector, mientras que en el alternador, la c.a. generada es aplicada sin conversión a la carga, por medio de anillos deslizantes.

El alternador de inducido giratorio sólo se emplea en casos de pequeñas potencias. Es más común que el alternador tenga el campo magnético, es decir, el inductor, giratorio. Así es como he construido un alternador de bajas revoluciones, ya que al tener el inducido estático (en el estator), es más fácil hacer las conexiones, sin necesidad de anillos rozantes ni convertir la carga a c.c..

Esquema del alternador, materiales usados y herramientas específicas:


  • Tablas de madera de:
    1 de 250x200x16 mm (para el estator)
    1 de 400x200x18 mm (para la base)
    1 de 200x100x16 mm (para el soporte del eje)
  • 1 madera cortada en circunferencia de 190 mm de diámetro (rotor)
  • 8 imanes de ferrita redondos de 30 mm de diámetro x 15 mm de grosor
  • Un tornillo sinfín para metal de 6 mm de diámetro y de 250 mm de largo (eje) y tuercas, arandelas y palomillas de fijación para éste.
  • 4 tornillos para metal de 5 mm de diámetro y de 40 mm de largo (núcleo de las bobinas) y tuercas y arandelas de plástico para éstos.
  • 180 metros de hilo de cobre esmaltado AWG 24 (bobinas)
  • Escuadras de hierro (para aguantar verticalmente el estator y soporte del eje)
  • 2 cilindros de hierro de 8 mm de diámetro interior (hará de cojinete del eje de 6 mm)
  • Taladro manual (para girar el eje)
  • Brocas para madera del 5,6,11 y de sierra circular de 30 mm.
  • Cola de impacto y grasa

El alternador que he diseñado es monofásico y por tanto el devanado o bobinas están conectadas en serie. Hay también alternadores bifásicos y trifásicos, en los que las bobinas están conectadas independientemente y dispuestas de manera que generen tensiones desfasadas 90º o 120º entre ellas. Hay que tener en cuenta que en el alternador monofásico las bobinas han de generar una f.e.m. en el mismo sentido ya que si en el ejemplo de la ilustración inferior, el alternador de la izquierda ha de tener una bobina devanada en sentido contrario a la otra ya que mientras en una se le induce una tensión en un sentido (polo N), en la segunda se le induce en sentido contrario (polo S). En el caso de la izquierda no ocurrirá esto ya que a las dos bobinas se les induce una tensión en el mismo sentido. Además según el número de polos, la frecuencia será más alta si el número es mayor y más baja a la inversa (tal y como se muestra en la ilustración inferior) siguiendo la siguiente formula donde F es la frecuencia en ciclos por segundo, N la velocidad del rotor en revoluciones por minuto, y P el número de polos del rotor: F = NP/120


En el caso del alternador construido hay un total de 4 bobinas y 8 polos magnéticos. El taladro manual, que hará girar el eje del rotor, gira en una relación de desmultiplicación de aproximadamente 4 vueltas por cada una de giro manual. Por tanto, girándolo a unas 2 vueltas manuales por segundo, se puede mantener una velocidad de unas 8 vueltas/segundo en el rotor y la frecuencia teórica del alternador será de 32 Hz. Además, las 4 bobinas están enrolladas en el mismo sentido de giro ya que les tocará al mismo tiempo el mismo polo magnético, es decir, el sentido de la corriente inducida será igual*.

*Es muy importante que las bobinas estén enrolladas en el sentido correcto. En este caso todas las bobinas estarán encaradas al mismo polo magnético al mismo tiempo, por tanto, todas van enrolladas en el mismo sentido. En el caso que alguna de ellas estuviera encarada a un polo distinto (por ejemplo: 4 bobinas, 2 de ellas se encaran al polo norte mientras las otras 2 se encaral al polo sur del imán) habría que enrollarlas en el sentido contrario para que la corriente se induzca en el mismo sentido y se sumen las tensiones generadas en todas las bobinas.

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Construcción de un alternador casero #2: La frecuencia

Anteriormente se ha nombrado al dispositivo explicado como generador, aún y así, el nombre técnico es ALTERNADOR, ya que produce una tensión alterna. Por qué? cuando el vector superfície va en el mismo sentido que el vector del campo magnético se produce corriente en un sentido, y cuando van en sentidos opuestos se produce también una corriente de sentido contrario. Lo que es lo mismo que, tomando de referencia uno de los lados de la espira, cuando ese lado está encarado al polo norte se produce corriente en un sentido, y cuando está encarado al polo sur, se produce corriente en el sentido contrario. De esta manera un alternador produce una corriente en forma de onda sinusoidal variando su valor de positivo a negativo pasando por el valor nulo.

De manera que cuando la espira del alternador gira un ángulo de 360º -una revolución completa- la f.e.m. generada completa un ciclo.

Si la espira gira a velocidad de 50 revoluciones por segundo, la f.e.m. generada completará 50 ciclos cada segundo, y entonces se dice que tiene una “frecuencia” de 50 ciclos por segundo (50 c/s). El ciclo por segundo es denominado también hertz (abreviadamente Hz), según el sistema internacional y en honor al físico alemán del mismo nombre. En castellano se utiliza el vocablo hertzio o hercio. La frecuencia de la f.e.m. generada es siempre el número de ciclos completos por segundo.

La mayoría de dispositivos o equipos eléctricos de c.a. requieren una determinada frecuencia, así como una tensión y una corriente específicas, para su funcionamiento correcto. La frecuencia comercial normalizada o estándar en Europa es de 50 ciclos por segundo. Las frecuencias más bajas que 50 c/s producen parpadeo o fluctuación cuando se emplea la corriente eléctrica para el alumbrado. La razón es que, cada vez que cambia el sentido de la corriente, su intensidad pasa por el valor cero, y por consiguiente el efecto es el mismo que si se desconectase momentáneamente una lámpara eléctrica. A 50 c/s la lámpara se conecta y desconecta 100 veces por segundo. El ojo humano no puede reaccionar suficientemente deprisa para detectar esto y percibe la sensación de que la lámpara está permanentemente encendida.

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Construcción de un alternador casero #1: La inducción

Parte de mi proyecto final de bachillerato consistió en hacer un alternador a partir de la teoría del electromagnetismo explicada en el trabajo. Como ya he acabado el curso, pondré una serie de posts para explicar como hice el alternador ya que cuando lo tuve que construir encontré muy poca información para hacer uno con materiales relativamente fáciles de encontrar.

La aplicación básica de la inducción electromagnética (y de las mas importantes en la historia de la tecnología) es el generador elemental. Un generador de estas características consiste en una espira de hilo conductor colocada de modo que pueda girar dentro de un campo magnético uniforme para que se produzca electricidad en ella. Si se utilizan contactos deslizantes apropiados que permitan conectar la espira a un circuito exterior, circulará una corriente por el circuito exterior y por la espira.

Las piezas polares son los polos Norte y Sur del imán que provee el campo magnético. La espira que gira en el interior del campo magnético se llama “inducido”. Los extremos de la espira del inducido están conectados a aros llamados “anillos rozantes” que giran con el inducido. Los colectores de corriente, que se llaman “escobillas”, frotan contra los anillos rozantes para recogerla electricidad generada en el inducido y enviarla al circuito exterior.

La diferencia de potencial o f.e.m. (fuerza electromotriz) inducida que se genera queda expresada por:


(diferencia de flujo magnético por unidad de tiempo, es decir Wb/s, en sentido negativo por la ley de Lorentz)
El flujo queda definido por el producto escalar del vector superfície por el vector campo magnético, es decir Φ=B·S·cos(a), siendo (a) el ángulo que forman los dos vectores. Cuando sustituimos la expresión de flujo magnético en la de la f.e.m. inducida hay que derivarla, por tanto queda \mathcal{E}=B·S·sin(a).

De esta manera vamos a ver como se comporta el generador en sus diferentes posiciones al girar:
Como el vector superfície S, es perpendicular a la superfície, en:
- la posición B (90º), el vector S con el vector B (campo magnético) forman 90º por tanto el flujo magnético es nulo (B·S·cos90º=0), en cambio, la f.e.m. inducida es máxima (B·S·sin90º=B·S).
- la posición C (180º), el vector S con el vector B forman 0º por tanto el flujo magnético es máximo (B·S·cos0º=B·S), en cambio, la f.e.m. inducida es nula (B·S·sin0º=0).

Para acabar con esta primera parte de explicación, como la espira gira en un movimiento circular, el ángulo (a) formado por B y S puede definirse como el producto de la velocidad angular por el tiempo: w·t. Así, la expresión del flujo magnético queda
Φ=B·S·cos(wt) y por lo tanto, la f.e.m. inducida (derivar el flujo) es: \mathcal{E}=w·B·S·sin(wt) PARA UNA SOLA ESPIRA. Los generadores siempre tienen más espiras, así pues, para varias espiras la fórmula definitiva será: \mathcal{E}=N·w·B·S·sin(wt), donde recordamos que N=nombre de espiras, w=velocidad angular (velocidad de giro, rad/s ó rpm x 2π/60), B=campo magnético, S=superfície de la espira.

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Libertad para el 5 de julio

Velvet Revolver, la superbanda formada por Scott Weiland (Stone Temple Pilots), Slash (Guns N'Roses), Duff McKagan (Guns N'Roses), Matt Sorum (Guns N'Roses) y Dave Kushner (Wasted Youth), publican su segundo álbum, Libertad, el 5 de julio (aunque ya corre por la red). Disco que promete ser más rockero y mejor producido que el anterior (tienen nuevo productor, Brendan O'Brien, que ha trabajado con bandas como Pearl Jam). Parece que nos tendremos que conformar con ver videos en directo de YouTube porque de momento no hay conciertos confirmados en nuestro país... aunque todavía es pronto.

Aquí os dejo con Let it roll en directo, uno de los temas nuevos más cañeros:

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Amy Winehouse

viernes 29 de junio de 2007

Normalmente no me muevo de los estilos de música rock (duro, alternativo, 70's..) o heavy, pero últimamente, desde que la descubrí por la televisión en Amsterdam hace unos meses, escucho algo diferente: Amy Winehouse. El género musical de sus discos es un poco difícil de definir, el último álbum lo catalogan como Rythm & Blues y quizás sea eso. Lo curioso es que tiene un estilo muy a lo sesentero, incluso la comparan con Aretha Franklin. Dicen que es alcohólica, va llena de tattoo's pin-up y su vida está siempre envuelta de polémica, aún y así nadie duda de su gran voz:



Si a alguien le interesa, creo que la única fecha en su gira para España es la del festival de Benicásim (FIB).

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I'm iPoded

domingo 24 de junio de 2007

Si! Por fin! tras mucho tiempo de mirarme los iPod desde detrás del escaparate por fin me he hecho con uno. Finalmente, me decidí por el iPod video de 30 GB en negro:Segun la referencia es uno de generación 5.5G, es decir, los fabricados a partir de finales del año pasado (la generación más nueva). Hay rumores de que pronto va a salir el 6G con cosas sorprendentes segun Apple (como dicen siempre), pero creo que están demasiado centrados en el iPhone como para trabajar en la próxima generacion de iPod.

Mejor no pongo que me costó este aparatito porque la verdad es que sienta como una patada en los ...ehem..., un precio realmente prohibitivo. Pero la verdad es que he notado un salto enorme respecto al anterior reproductor de mp3 que tenia (el iPod se puede considerar un mp4). Sus principales características son:

- Música: Su pantalla de 2,5" permite visualizar toda la información que contenga un archivo en mp3 (desde autor, álbum, etc. hasta la portada y la letra). Ademas, una de las cosas que más me gustan es que puedes acceder a las canciones organizándotelas como quieras: por autor, artista, álbum, título, etc. o utilizar un buscador, pudiendo llenar los 30 GB de música sin perder tiempo para encontrar una tema en concreto.

- Video: En este aspecto aún no lo he probado demasiado. Es un poco engorroso tener que convertir los videos a MPEG4 y redimensionarlos adecuadamente (para adaptarlos al tamaño de la pantalla) para pasarlos al iPod (se puede hacer todo con el programa Videora iPod Converter) Aún y así, la resolución de la pantalla (creo que es 320x240) le hace subir muchos puntos...

- Fotos: Una vez tienes pasadas fotos al iPod puedes hacerte una presentación de diapositivas mientras escuchas música. No es una de las funciones más entretenidas del iPod, pero por si algún dia quieres enseñar fotos a alguien...

- Podcasts: Aquí es donde me he estado entreteniendo más para descubrir como va esto de los podcasts. Resulta que el iPod no tiene radio (venden un adaptador por separado), cosa que me parece bien porque nunca la escucho... pero si que reproduce podcasts, una especie de programas de radio o televisión -que se bajan desde iTunes o cualquier página web que los produzca- para escucharlos y verlos en el iPod. Tienen la ventaja de que puedes seleccionar el tema que te guste y hay una gran variedad de ellos, desde documentales y programas educativos de idiomas hechos por National Geographic, BBC, Discovery Channel, NASA, etc hasta programas musicales y de cine, pasando por tecnología, informática, arte, etc. Muchos de ellos extraídos de canales de televisión y emisoras de radio internacionales (europe2, MTV...) y nacionales (tve1, tv3, cuatro, SER, comràdio, icat fm...).

El iPod también reproduce audiolibros, sirve de disco duro externo y es compatible con Windows y Mac. El control es de lo más simple que he visto, y su famosa rueda táctil es lo más cómodo para seleccionar cosas en los menús. Pero como todo, tiene sus contras:
- Demasiada dependencia con iTunes, sin él no puedes hacer NADA!
- Poca versatibilidad: si lo conectas a otro ordenador que no sea el tuyo tienes que saber como tienes configurado el iPod (yo lo pongo en MANUAL para que no haya problemas...) ya que se te pueden borrar todas las canciones y pasar las que tenga el iTunes del ordenador al que lo has conectado. Además NO puedes pasar fácilmente música, videos y fotos al ordenador sin un programa (CopyTrans Suite).

A pesar de todo, encuentro al iPod un excelente reproductor mp4 y quizás de lo mejor que se pueda encontrar hoy en día en el mercado.

Links de interés:
Apple (web oficial)
iPod Noticias (web no oficial española con noticias, curiosidades, descargas y un útil foro de consulta)

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U2 x please (22 de junio, sala Bikini)

sábado 23 de junio de 2007

Ayer, 22 de junio, fui al concierto de Please, banda tributo a U2 que actuó en la sala Bikini de Barcelona con motivo del 20º aniversario del quizás mejor disco de la banda irlandesa: Joshua Tree. Please es un grupo nacional y fue escogido por la discográfica Universal Music (la de U2) para presentar el último disco (How to dismantle an atomic bomb) en España.
Pero el concierto de ayer no fue para tocar éxitos recientes sinó para recordar el disco que publicó U2 en 1987 y que les convirtió en una banda histórica. El concierto empezó con Where the streets have no name y a partir de aquí tocaron muchos temas de la primera época de U2 de Joshua Tree (I Still haven´t found what I´m looking for, With or without you, Bullet the blue sky...), Unforgetable Fire (Pride, I will follow...) o Rattle and Hum (Gloria). A la mitad de la actuación hicieron como dijeron ellos, "algo inusual" y bajaron al público para tocar, mezclados entre la gente, un set acústico que incluía temas como Angel of Harlem. Tras acabar el setlist principal, tocaron un bis com temas más recientes como Vertigo, Beautiful Day y Elevation.Please actuaron fenomenalmente y lo que más me sorprendió fue la idéntica voz del cantante respecto a la de Bono. En cuanto al resto de los componentes, también hicieron un gran trabajo. El guitarrista llevó a cabo la ardua tarea de imitar el peculiar sonido de The Edge haciendo excelentes versiones del traqueteo de guitarra en los temas de Joshua Tree o el sorprendente efecto digital de los temas más nuevos de U2 (como Elevation). En definitiva, ya que actualmente parece casi imposible ir a un concierto de U2 (a parte de que el precio es excesivo, las entradas se agotan casi al instante en que salen a la venta), estoy satisfecho con, al menos, haber visto una fiel reproducción en directo.

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pen spinning

Esto es lo que pasa después de muchas horas, día tras día, de clases con la única distracción de un boli:

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Velvet Revolver en This is Rock

jueves 21 de junio de 2007

Como siempre, la revista musical española This is Rock se supera publicación tras publicación y este mes ofrece en exclusiva una entrevista a los ex-miembros de Guns N'Roses Slash y Duff McKagan y el ex-Stone Temple Pilots Scott Weiland, miembros actuales de Velvet Revolver. En ella, los músicos responden cosas interesantes cómo el significado del título del último álbum de la banda o la posible reunión de Guns N'Roses. Además hay un extenso reportaje de la genial banda de los '70 Slade que revolucionó la manera de entender y tocar el hard rock...

Publicado por Victor en 11:56 AM 0 comentarios  

Quitar hardware con seguridad

Encontré en una web hace un tiempo un truquillo que me ha sido muy útil últimamente... Con la de aparatos que hay hoy en día que utilizan los puertos USB del PC seguro que muchos de ellos se recomienda desconectarlos mediante la herramienta de Windows de "Quitar harware con seguridad" -que aparece normalmente en la barra de tareas- al menos que querráis correr el riesgo de desconfigurar o borrar el contenido del dispositivo conectado (sobretodo pasa con dispositivos de almacenamiento tales como pendrives, discos duros externos o, sobretodo, el iPod).

El problema es que muchas veces desaparece esa opción de la barra de tareas y no hay forma de encontrarlo manualmente. La solución está en clicar Inicio>Ejecutar... y introducir: %SystemRoot%\System32\RUNDLL32.EXE shell32.dll,Control_RunDLL hotplug.dll
de esta manera volverá a aparecer la opción y permitirá desconectar cualquier cosa conectada a un puerto USB con seguridad de no cargárselo...

Publicado por Victor en 11:49 AM 0 comentarios  

iPod by Paul McCartney

lunes 18 de junio de 2007

Apple nos tiene acostumbrados a sus originales anuncios del famoso iPod algunos de ellos con la participación de músicos (como U2). Esta vez, el nuevo anuncio de iPod y el reproductor multimedia iTunes lo protagoniza Paul McCartney y su tema Dance Tonight:


P.D.: Estoy pensando en comprarme pronto un cacharro de estos....

Publicado por Victor en 11:58 AM 0 comentarios  

Reptilia

viernes 15 de junio de 2007

He empezado otro blog con un colega. Éste irá sobretodo de música indie y la música que vayamos componiendo y tocando nosotros mismos, además de videojuegos y manga. Si queréis visitarlo: Reptilia

audio hosting by Twango

(P.D.: Seguiré actualizando este blog)

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La música que habéis escuchado estos 30 años

martes 5 de junio de 2007

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VA - Sergent Pepper's 40th Anniversary Part 1 (BBC Radio 2 Special 02.06.2007)

lunes 4 de junio de 2007

Ya se puede descargar desde aquí la primera parte del homenaje de la BBC al Sgt. Pepper's. Está grabado en un solo archivo mp3 y incluye las versiones de:

Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band - Bryan Adams
With A Little Help From My Friends - Razorlight
Fixing a Hole - The Fray
She's Leaving Home - The Magic Numbers
Getting Better - Kaiser Chiefs

Aunque la version que mas espero es la de The Killers...

Extraído de: http://partofthequeue.blogspot.com

Publicado por Victor en 9:40 AM 0 comentarios  

Sgt Pepper's Lonely Hearts Club Band

viernes 1 de junio de 2007


El disco Sgt Pepper's Lonely Hearts Club Band de The Beatles, publicado originalmente en 1967, cumple 40 años. Con este motivo bandas del panorama musical indie británico como Oasis, The Killers, Kaiser Chiefs, Travis o Razorlight versionarán canciones del álbum. Estas versiones, para ser lo más fiel posibles a las originales, serán grabadas con el equipo original que usaron The Beatles en el álbum hace cuatro décadas. El resultado de este acto se emitirá por la radio BBC el 2 de junio.

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For reasons unknown

La banda The Killers acaba de sacar el cuarto single For Reasons Unknown de su último disco, Sam's Town, junto al videoclip. The Killers van a actuar este verano en el famoso festival de UK de Glastonbury el 22 de junio. Tambien se pasaran por Madrid y Barcelona en el Pepeworld Festival el 12 y 13 de junio respectivamente, junto con bandas como Smashing Pumpkins, Kasabian...



La verdad es que me gustó más el clip de Read My Mind (rodado en Japón, por cierto):

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Scrubs


Desde que tengo las tardes libres sigo una serie que descubrí hace pocos días: Scrubs. Scrubs narra la historia del doctor Dorian que acaba de finalizar sus estudios en medicina y ha empezado a trabajar en un hospital junto a su amigo de la universidad Turk. Con ello, ambos amigos inician unas ajetreadas jornadas laborales en una serie de médicos poco típica, con mucho humor y situaciones surrealistas (muchas veces los temas médicos quedan -muy- en segundo plano). Bueno, si alguien es seguidor de series como House, Anatomia de Grey o Urgencias, seguramente encontrará en Scrubs algo nuevo. La dan en el canal Cuatro, de lunes a viernes a las 15.00 h.

Publicado por Victor en 12:14 PM 0 comentarios