Generación de electricidad a partir de un aerogenerador.

1. UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA
DE MÉXICO
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
INGENIERÍA EN ENERGÍAS RENOVABLES
“SISTEMA DE GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD”
NOMBRE DEL ALUMNO: MAXIMINO ÁNGELES HERNÁNDEZ
MATRÍCULA: ES162003584
NOMBRE DEL DOCENTE: JOSE ELIAS RODRIGUEZ LOPEZ

2. CONCEPTOS Y LEYES DEL ELECTROMAGNETISMO QUE SE
APLICAN EN UN AEROGENERADOR.
• Un generador es una máquina rotativa que transforma energía mecánica en energía
eléctrica. Para entender perfectamente su funcionamiento primero tenemos que
estudiar los fenómenos que actúan alrededor de este.
Energía mecánica.
La energía mecánica está relacionada con la posición y el movimiento, es la suma de
la energía cinética y la energía potencial de un cuerpo. Su fórmula es:
𝐸 𝑚 = 𝐸𝑐 + 𝐸 𝑝
Energía electromagnética.
Esta energía se atribuye a la presencia de un campo electromagnético. El
electromagnetismo es la base de funcionamiento de todos los motores eléctricos y
generadores.
Principio de conservación de la energía.
En el siglo XIX, Mayer estableció la ley de conservación de la energía, ‟la suma de
energía cinética, potencial y térmica en un sistema aislado permanece constante.”

3. Electromagnetismo.
El electromagnetismo es la parte de la electricidad que estudia la relación entre los
fenómenos eléctricos y los fenómenos magnéticos. Este fenómeno fue descubierto
por casualidad por Hans Chirstian Oersted, sugiere que la electricidad y el
magnetismo eran manifestaciones de un mismo fenómeno: las fuerzas magnéticas
proceden de las fuerzas originadas entre cargas eléctricas en movimiento.
Faraday-Lenz, la inducción electromagnética y la fuerza electromotriz inducida.
La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por campos
magnéticos variables, la corriente eléctrica incrementa al aumentar la rapidez con la
que se producen las variaciones de flujo magnético. Este fenómeno es justamente el
contrario al que descubrió Oersted.

4. La ley de Faraday-Lenz.
Basado en el principio de conservación de la energía, Michael Faraday pensaba que si
una corriente eléctrica era capaz de generar un campo magnético, entonces un
campo magnético debía también producir una corriente eléctrica.
En 1831 Faraday descubrió que, moviendo un imán a través de un circuito cerrado de
alambre conductor, se generaba una corriente eléctrica, llamada corriente inducida.
Explicó el origen de esta corriente en términos del número de líneas de campo
atravesados por el circuito de alambre conductor.
Ley de Faraday.
"La fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual y de signo opuesto a la
rapidez con que varía el flujo magnético que atraviesa un circuito, por unidad de
tiempo”.

5. Generador de corriente alterna.
Los alternadores son máquinas de corriente alterna síncrona, está relacionada con el
numero de polos que tiene la máquina y la frecuencia de la fuerza electromotriz. Esta
relación hace que el motor gire a la misma velocidad que le impone el estátor a
través del campo magnético. Esta relación viene dada por la expresión:
La estructura de un generador es la siguiente.

6. Como afecta el campo electromagnético del aerogenerador a los componentes
electrónicos.
Por ruido eléctrico o electromagnético entiende a toda componente de tensión o
intensidad indeseada que se superpone con la componente de señal que se procesa o
que interfiere con el proceso de medida.
→ Ruido externo o interferencias: que corresponde al que se genera en un punto del
sistema como consecuencia de acoplamiento eléctrico o magnético con otro punto
del propio sistema, o con otros sistemas naturales (tormentas, etc.) o construidos por
el hombre (motores, equipos, etc.).
→ Mediante métodos de filtrado y promediado de la señal, para amortiguar el nivel
de ruido frente a la señal que se procesa. Estas técnicas suelen ser de aplicación más
general y efectiva, pero suelen reducir las prestaciones (por ejemplo, anchura de
banda) del sistema.

7. AEROGENERADORES DE BAJA POTENCIA (< 100 KW)
MARCA ARGOLABE INGENIERÍA LAYER
ELECTRONICS
SOUTHWEST WINDPOWER DIRECT INDUSTRY
MODELO TURBEC-100 GE-200 SKYSTREAM HYBRID 6 VETAR 10
POTENCIA 100 KW 25.5 KW 2.4 KW 13 KW
ALTURA DE LA
TORRE
34 metros 18 metros 7 metros 2.86 metros
MATERIAL
CONSTRUCCIÓN
Tubular acero Tubular y fibra de
vidrio
Tubular y fibra de vidrio Tubular y fibra de vidrio
PRODUCCIÓN
MÁXIMA
100 KW a 10.5 m/s 25.5 KW a 20 m/s 2.4 KW a 13 m/s 13 KW 15.5 m/S
VENTAJAS Producción a velocidades bajas
de 3 m/s, sistema eléctrico
generador-convertidor, sin
sistemas hidráulicos,
adaptación de la torre a las
condiciones topográficas o
normativas de la localización.
Aerogenerador de
transmisión directa
con imán permanente,
con mástil de
velocidad variable, de
baja potencia.
Sistema hibrido de viento y sol,
utiliza un microprocesador
habilitado para GPS, el conjunto
gira con gran precisión con el
sol, aumenta la producción hasta
en un 35% en comparación con
otros sistemas, diseñado para
vientos de 40 m/s.
Las turbinas eólicas
convencionales tienen
alrededor de 6-8 m de diámetro
del rotor y tienen la misma
potencia de salida que Vetar 10,
solución ideal para un negocio
urbano o una villa suburbana.
VOLTAJE Y
FRECUENCIA
400 v - baja tensión
50 Hz / 60 Hz
360 v - baja tensión
60 Hz
240 v - baja tensión 60 Hz 400 v 730 rpm 50Hz
NORMAS DE
DISEÑO
IEC-61400-1 y G.L. Guideline
for the Certification of Wind
Turbines.
EN 60204-1 ; EN
61400-2
---------- ----------

8. Fuentes de consulta.
- LAYER ELECTRONICS, COPYRIGHT LAYER ELECTRONICS S.R.L. P. I.V.A. / V.A.T.
NO. / NIF IT 01623600812; Características Técnicas serie GE.
http://www.layer.it/pdf/dati-tecnici-2013/ESP/GEesp.pdf
- ARGOLABE INGENIERÍA, Argolabe Ingeniería S.L. 2014. All Rights Reserved. Design by
Argolabe; T100 AEROGENERADOR 100 KW.
http://www.argolabe.es/pdf/Argolabe.pdf
- SOUTHWEST WINDPOWER, 2017 Todos los derechos reservados - Aviso legal - Lista de
distribuidores; CAPTURA MÁS ENERGÍA CON NUESTRO ESQUEMA HÍBRIDO DE
SEGUIMIENTO DEL VIENTO / SOLAR.
http://www.windenergy.com/sites/all/files/Skystream-Hybrid%20Spec%20Sheet_0.pdf
- Vetar 10 and Vetar 15, 2017 Todos los derechos reservados - Aviso legal - Lista de
distribuidores; Technical.
https://www.poduhvat.com/Vetar/technical.html
- Educa endesa, Endesa es una empresa del Grupo Enel, Los generadores eléctricos.
http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptos-basicos/v.-
funcionamento-basico-de-generadores
- UNIVERSIDAD DE LA PUNTA, ESCUELA PÚBLICA DIGITAL; Leyes de conservación:
materia y energía.
http://contenidosdigitales.ulp.edu.ar/exe/quimica/leyes_de_conservacin_materia_y_energa.
html
http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptos-basicos/iv.-
electromagnetismo
http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptos-basicos/i.-la-
energia-y-los-recursos-energeticos
http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptos-
basicos/magnitudes-electricas
- JJPROYECTOS, Juan José Sanchez Reséndiz, juan.sanchez@jjproyectos.com.mx; Partes
del generador.
https://www.jjproyectos.com.mx/blog/generadores/partes-del-generador/
- ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES Y DE
TELECOMUNICACIÓN, Santander, 2005, INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA DE
COMUNICACIONES, Ruidos e Interferencias: Técnicas de reducción.
https://www.ctr.unican.es/asignaturas/instrumentacion_5_IT/IEC_4.pdf