Proyecto: Bicicleta Generadora de Electricidad

Bicicleta generador de electricidad

Hemos construido una bicicleta que nos permite generar aproximadamente 13v al momento de pedalearla. Logramos esto sustituyendo la rueda trasera por una banda de goma conectada a un alternador  de automóvil que al momento de girar empieza a generar electricidad y se almacena directamente a una batería de automóvil, después se conecta un convertido de corriente directamente a la batería, este convertido nos permite conectar cualquier tipo de aparato que su consumo no sea mayor de 12v. todo estos componentes van montados sobre una base que nos permite tener todo acomodado y en perfecto estado.

Los materiales que utilizamos son los siguientes:

·         Alternador nippon denso de 60 amps

·         Inversor de corriente de 400 watts

·         Batería de automóvil de12v

·         Bicicleta de montaña

·         Una banda de goma aproximadamente de 2.5 cm de ancho y 2m de diámetro

·         Un switch

·         Cables

·         Aproximadamente 4m de ptr de media pulgada de ancho

Al momento de llegar a las revoluciones ideales del alternador empezara a generar electricidad porque básicamente todo los alternadores realizan su trabajo mediante la generación de un campo magnético que se empieza a manifestar al momento de girar pero este debe d ser previamente excitado por eso es necesario conectar la batería al alternador. Cuando el alternador empieza a realizar su trabajo este se vuelve mas duro por eso una bicicleta de montaña es ideal para este proyecto porque esta cuenta con una caja de cambios para aumentar o disminuir la fuerza con la cual se deba de pedalear. Una vez que llega a sus revoluciones ideales el voltaje empieza a aumentas y la batería empieza a cargarse, es necesario destacar que debemos empezar a pedalear antes de accionar el switch del alternador para que este no empieza a consumir electricidad antes de que empieza a generar.

Para tener una idea aproximada de cuanto tenemos que pedalear hicimos los siguientes cálculos:

Conocemos que el diámetro del rin de la bicicleta es de 1.75m y el diámetro de la polea  del alternador es de 0.19m, tenemos que

1.75/0.19=9.21rpm

Eso quiere decir que por cada vuelta que el rin de la bicicleta realice tendremos 9.21 vueltas de la polea de alternador.

Si el alternador empieza a generar electricidad a 3500 rpm aproximadamente podemos deducir que

3500/9.21=380rpm

Con esto concluimos que el rin de la bicicleta tiene que dar aproximadamente 380 rpm para que el alternador pueda comenzar a generar electricidad.

Estas revoluciones tienen que ser constantes ya que si suben o bajan habrá una variación en el voltaje que entrara a la batería pero es más que obvio que existirá esta variación por la fatiga que sufre el ser humano.Con esta breve explicación presentamos y damos a conocer el funcionamiento de nuestra bicicleta generadora de electricidad.

Unidad 2 Modelos Matematicos

2.1  

Modelo (como es usado por ingenieros de control): significa utilizar ecuaciones diferenciales que describen el comportamiento dinámico de los procesos. Un modelo puede ser obtenido mediante el uso de la física o probando un prototipo o un dispositivo. Midiendo sus respuestas y con estas construir un modelo analítico.  

Modelo matemático: es uno de los tipos de modelos científicos que emplea algún tipo de formulismo matemático para expresar relaciones, proposiciones sustantivas de hechos, variables, parámetros, entidades y relaciones entre variables y/o entidades u operaciones, para estudiar comportamientos de sistemas complejos ante situaciones difíciles de observar en la realidad. El término modelización matemática es utilizado también en diseño gráfico cuando se habla de modelos geométricos de los objetos en dos (2D) o tres dimensiones (3D).
2.2  

Ley de Kirchhoff (KCL): La suma algebraica de las corrientes que salen de un unión o nodo es igual a la suma algebraica de las corrientes que entran en ese nodo.  

Kirchhoff voItage ley (KVL): La suma algebraica de todas las tensiones tomadas alrededor de una trayectoria cerrada en un circuito es cero.

2.3

Los satélites, generalmente requieren control de actitud para que las antenas, sensores y paneles solares estén correctamente orientados. Las antenas son generalmente apuntando hacia un lugar particular en la tierra, mientras que los paneles solares necesitan ser orientadas hacia el sol para la generación de potencia máxima. Para conocer mejor el sistema de control de actitud plena de tres ejes, es útil considerar uno de los ejes a la vez. Escribir las ecuaciones de movimiento para un eje de este sistema.

2.4  

Calor y Fluido - Modelos de Flujo Termodinámica, transferencia de calor, y la dinámica de fluidos son cada objeto de libros de texto completos. Para los fines de la generación de modelos dinámicos para el uso en sistemas de control, el aspecto más importante de la física es representar la interacción dinámica entre las variables. Los experimentos se requieren generalmente para determinar los valores reales de los parámetros y de este modo a completar el modelo dinámico para los propósitos de los sistemas de control designado.  

Flujo de Calor El flujo de calor es una transferencia de energía que se lleva a cabo como consecuencia de las diferencias de temperatura. La energía interna es la energía que tiene una sustancia debido a su temperatura, que es esencialmente a escala microscópica la energía cinética de sus moléculas. El calor se considera positivo cuando fluye hacia el sistema, cuando incrementa su energía interna. El calor se considera negativo cuando fluye desde el sistema, por lo que disminuye su energía interna.

2.5

 Movimiento de translación la traslación es un movimiento en el cual se modifica la posición de un objeto, en contraposición a una rotación. Una traslación es la operación que modifica las posiciones de todos los cuerpos  

Movimiento de rotación El empleo de enlaces mecánicos entre los diferentes elementos de un grupo, situados entre sí a una distancia relativamente grande, precisa de la utilización de complicados y voluminosos sistemas de tranmisión mecánica. Con el crecimiento de la distancia, aumenta la longitud y el diámetro de los ejes, aumenta también e1 número de soportes y en algunos casos, incluso resulta imposible realizar la transmisión mecánica.

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