Bricobarco ¿Hacemos un hidro-generador?

[Zalata]

Originalmente publicado por olaje

[...]acabo de comprar el motor en HobbyKing por 98€ portes incluidos (http://www.hobbycity.com/hobbycity/store/uh_viewItem.asp?idProduct=5139&Product_Name=Turnig y_80-100-A_180Kv_Brushless_Outrunner_(eq:_70-55) [...]
Así, motor y diodos van refrigerados por el agua de mar.

Sólo nos faltaría el tema del diseño de la hélice, que seguro que encontraremos la solución, una vez que esté claro las revoluciones a las que ha de trabajar el generador.

Pedazo de motor. De la descripcion de las caracteristicas del motor, antes de probarlo ya te puedes hacer una idea. Se usa para motorizar grandes aviones que necesitan mucho caballaje. Va a muy bajas revoluciones y produce un gran torque. El problema que tiene, es que al trabajar como generador, esas mismas caracteristicas se convertiran en problema. Para hacer girar en parado el motor se necesitara un gran torque, que a pocos nudos requerira una gran helice (e.d. tendremos mucha resistencia hidrodinamica). Para mi gusto, y es una opinion, vendria mejor un motor mas revolucionado a menos voltaje para ajustar el punto de operacion optimo al rango de 3 a 5 Kn de velocidad.

Se pueden hacer unos pequeños calculos. Directamente de la pagina del fabricante:

Model: TR80-100-A
Turns: 6
Maximum Power: 7000W
Resistance: 17ohm
Idle Current: 3.5A
ESC: 150A
Input Voltage : max. 48V
Kv : 180 rpm/V
Weight: 1570g
Shaft: 12mm
Voltage Range: 20-48v
Non Load Current: 3.3A
Equivalent: 60-80cc Gas Engine

Esta pensado para operar entre los 20 y los 48 V, entiendo que el fabricante lo da por ser el rango mas eficiente. En los aviones de aeromodelismo prima la eficiencia electrica. Digamos que partimos de un regimen de 20V a 3 kn de velocidad. El eje debera girar sobre 3600 rpm. Este deberia ser el punto de partida. Lo siguiente seria medir el torque necesario para girar a esa velocidad. De forma casera se puede "aproximar" usando un grifo y una palas planas transversale unidas al eje (vamos, una turbina como la de las bombas de los motores). Se abre el grifo hasta dar el voltaje, y despues se calcula la fuerza que esta ejerciendo el agua. Algo similar hacemos en el laboratorio con las correderas. Por ultimo, con todos esos datos y una tabla de helices se sacan los parametros basicos.

Lo mas barato y practio es irse a helices de series comerciales, y, todo lo mas, rectificar el eje y el cono para darles continuidad hidrodinamica con el cuerpo. Hacer un desarrollo especifico de una helice es costoso en tiempo, y muy caro de fabricar.

Por cierto, y es una recomendacion y no una critica, primero se diseña y desarolla la planta generatriz (e.d. helice, motor, rectificadores, y reguladores), se estudia la profundidad de trabajo (si la helice va colocada muy cerca de la superficie habra ventilacion), y por ultimo se diseña y calcula la estructura que va a soportar el conjunto. Para ello hay que saber cual es el angulo de ataque en el que operara. Aunque parezca natural, el ataque NO es cero grados, ya que le va a afectar el downwash del timon y en menor cantidad el de la quilla. Lo suyo es seleccionar un perfil cuyo punto de mas baja resistencia este sobre los 4 grados. Y con un espesor suficiente para que quepa la parte estructural que rigidice el conjunto. En este caso (construccion amateur baraja) lo suyo sera utilizar un nervio de aluminio, a mayor seccion transversal menor flexion.

Ya se que siempre se puede poner mucho material de mas y curarnos en salud, pero si el tocho pesa 15 kilos, despues quien los mueve por popa !!!

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