Foros de SóloIngeniería

- 23 Sep 2008, 16:08 #113147

Buenas,


Un saludo a todos y para empezar una pregunta de neófito. No soy de vuestro gremio, me dedico a la informática, por lo que perdonad si lo que pregunto no es correcto. Le he pegado una repasada a los posts de la sección y al buscador, pero no he encontrado nada que me haya servido.

Se trata de hacer cambios en la siguiente instalación: Motor de gasolina de moto antigua, de unos 20 cv, con la transmisión enganchada por cadena a una bomba de agua, que se utiliza para traspasar agua de un embalse a otro en una finca. Se trata de evaluar la posibilidad de sustituir el motor de gasolina, que ya está en las últimas, por uno de eléctrico.

Las preguntas son las siguientes:

1.- Cual seria un motor eléctrico mas o menos equivalente en potencia al actual de gasolina? De que tipo es mejor: Continua-alterna, etc, … y donde puedo encontrar información sobre motores para hacer los cálculos. Me interesaria que al motor se le pudiese variar la velocidad con algún tipo de potenciómetro o similar para regular el caudal.

2.- Me interesaria hacer funcionar el motor con baterías, para poder programar su funcionamiento con un temporizador (no hay luz en la finca), y recargar luego estas con un pequeño grupo portátil. Como puedo calcular la capacidad necesaria de las mismas? Y los tiempos de carga? Que me interesa mas: continua o alterna (lo digo porqué por lo que se los conversores tienen pérdida)? Donde puedo encontrar información al respecto?

3.- Ya que no tengo problema para jugar con los desarrollos de desmultiplicación en la conexión con la bomba (puedo jugar con diferentes diámetros de piñón y plato y la cadena) que me interesa mas: Un motor que gire a mas vueltas pero menos potente o uno mas potente que gire a menos vueltas (a nivel de consumo eléctrico, ya que entiendo que con la desmultiplicación adecuada la potencia será la misma)?

Gracias por vuestro tiempo

Un saludo,

• 
• 
• 
• 
• 
• 

- 23 Sep 2008, 16:28 #113153

Buenas,


Ante todo saludos y bienvenido



Un saludo a todos y para empezar una pregunta de neófito. No soy de vuestro gremio, me dedico a la informática, por lo que perdonad si lo que pregunto no es correcto. Le he pegado una repasada a los posts de la sección y al buscador, pero no he encontrado nada que me haya servido.

Se trata de hacer cambios en la siguiente instalación: Motor de gasolina de moto antigua, de unos 20 cv, con la transmisión enganchada por cadena a una bomba de agua, que se utiliza para traspasar agua de un embalse a otro en una finca. Se trata de evaluar la posibilidad de sustituir el motor de gasolina, que ya está en las últimas, por uno de eléctrico.

Las preguntas son las siguientes:

1.- Cual seria un motor eléctrico mas o menos equivalente en potencia al actual de gasolina? De que tipo es mejor: Continua-alterna, etc, … y donde puedo encontrar información sobre motores para hacer los cálculos. Me interesaria que al motor se le pudiese variar la velocidad con algún tipo de potenciómetro o similar para regular el caudal.

pues me temo que con esos datos es imposible darte una solución, pues el motor de gasolina de 20 CV puede ser de potencia máxima y puede no estar funcionado al maximo, puede que el motor sea de 20 cv porque fuese el mas disponible en aquel momento o por cualquier otra circunstancia, si lo fuera por necesidad pues ya lo sabes un motor de 20 cv (la potencia necesaria no cambia por cambiar el tipo de motor sino por otras circunstancias como caudal o tiempo de bombeo p. ejem)



2.- Me interesaria hacer funcionar el motor con baterías, para poder programar su funcionamiento con un temporizador (no hay luz en la finca), y recargar luego estas con un pequeño grupo portátil. Como puedo calcular la capacidad necesaria de las mismas? Y los tiempos de carga? Que me interesa mas: continua o alterna (lo digo porqué por lo que se los conversores tienen pérdida)? Donde puedo encontrar información al respecto?

me temo que lo que pides es un poco inaplicable 20 cv es mucho para unas baterias de tamaño y precio razonable. Como haberlas (SAI's) los hay de hasta 855 cv en los catálogos estandar pero con precios y autonomías que creo que no te son aplicables..

las baterias necesarias variarán mucho segun la potencia del motor, el tiempo de funcionamiento, la profundidad de descarga admisible, la autonomía, multitud de parámetros (yo no los controlo mucho por hacer tiempo que no me cae ninguna, pero se deben tener en cuenta y me pondría al dia en ellos si me tocase diseñar una instalación de estas)

en cuanto a la programación no es dificil cualquier autómota decentito te lo hace y la regulación de velocidad pues con variadores de frecuencia lo cual que aboca a usar motores de corriente alterna.....

seguramente te sea mejor (a falta de otros datos) es que te plantees un estudio por parte de una empresa de bombas de tu instalación concreta lo mismo no necesitas tanta potencia y puedes poner una bomba menor pero bombeando mas tiempo y te puede valer una instalación solar que la puedes programar como quieras (pero que la diseñe alguien que sepa)




3.- Ya que no tengo problema para jugar con los desarrollos de desmultiplicación en la conexión con la bomba (puedo jugar con diferentes diámetros de piñón y plato y la cadena) que me interesa mas: Un motor que gire a mas vueltas pero menos potente o uno mas potente que gire a menos vueltas (a nivel de consumo eléctrico, ya que entiendo que con la desmultiplicación adecuada la potencia será la misma)?

creo que este es el menor de tus problemas que lo mismo se obvia con otras soluciones


Gracias por vuestro tiempo

Un saludo,

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Ingeniería: Es la profesión que combina el arte y la ciencia con el fin de crear soluciones o alternativas para mejorar una situación.

- 23 Sep 2008, 16:50 #113155

Ufff, que velocidad!!

Muchas gracias por la respuesta. Ya me suponia que la cosa era mas complicada de lo que parecia. Seguiré con el tema porqué me ha picado la curiosidad, pero le contestaré que se vaya planteando lo que propones.

Lo que si me gustaria es que me pasaseis algun link donde encontrar info sobre motores eléctricos y como calcular su funcionamiento, características y consumos.

Gracias de nuevo por la respuesta

• 
• 
• 
• 
• 
• 

- 23 Sep 2008, 19:12 #113193

Y porque no alimentas ese motor directamente con el grupo?

• 
• 
• 
• 
• 
• 

- 24 Sep 2008, 11:17 #113302

Y porque no alimentas ese motor directamente con el grupo?

Porqué la finca del suegro està en un lugar alejado, por lo que el grupo podria "volar", y además está el tema de que se tendria que montar un grupo con autoarranque, para el tema del temporizador.

• 
• 
• 
• 
• 
• 

- 24 Sep 2008, 11:57 #113317

Yo no veo tan complicada la selección del motor. Lo que necesitas realmente es saber qué fuerza (más bien par) está ejerciendo ese motor y a qué velocidad lo está haciendo. No es tan complicado.

Empecemos por la velocidad. Este es el punto más complicado porque la salida del motor que tienes será muy rápida y será difícil de contar las vueltas por minuto que está dando. Si ese es el caso, intenta mirar en el otro extremo de la cadena, a ver si ahí si puedes contar las vueltas y aplicando la relación de giro entre piñón y corona puedes sacar las del motor. Si eso también es difícil porque va muy rápido, marca un par de eslabones de la cadena con pintura por el lado exterior y cuenta las veces por minuto que pasan por el piñón. Luego toca lo pesado, que es contar el número de eslabones de la cadena completa y el número de dientes del piñón. El número de vueltas en la salida del motor es igual a las veces que ha pasado la cadena por un punto multiplicado por el número de eslabones de la cadena y dividido por el número de dientes del piñón.

Para calcular la fuerza, nada como tirar de uno de los lados de la cadena (con el motor desengranado, por supuesto). La fuerza que necesites multiplicada por el radio del piñón es el par motor que necesitas para mover el conjunto (coge el máximo valor).

Con esos datos, ya puedes mirar en fabricantes de motores y motorreductores para saber qué se adecúa más a lo que necesitas. La segunda pregunta no te la responderé ahora, sino cuando sepas ya algo más del equipo. Lo que sí te digo es que, desde el punto de vista del control no es lo mismo un motor de continua que uno de alterna. Recuerda que un motor de alterna varía su velocidad variando su frecuencia mientras uno de continua lo hace variando principalmente su voltaje, lo que hace más sencillo el control de los de continua, pero también más crítico, pues el rendimiento baja enórmemente con la velocidad.

Sobre la tercera pregunta: Depende. Para empezar, la potencia será la misma (aproximadamente y dependiendo de la reducción). Lo que varías es el par y la velocidad. Más velocidad y menos par o menos velocidad y más par. Depende fundamentalmente de la velocidad de giro de la bomba. Supongo que será lenta, con lo cual te interesa tener la mayor relación posible en la cadena y disminuir en lo posible la del reductor, pudiendo así tener el menor número de pasos posible. Pero eso depende principalmente de la necesidad de velocidad en la bomba. Si me dices que velocidad tienes te puedo orientar. Donde mejor trabajan los motores es en su velocidad nominal, busca tener ésta en su régimen habitual de trabajo y que te de el par suficiente en esa situación (mejor algo por encima). En motores eléctricos eso de elegir motores que vayan sobrados no tiene mucho sentido, el consumo será similar, y siempre algo más alto cuando el motor sea algo más grande (tendrá mayores inercias), aunque la duración del motor será será mayor.

• 
• 
• 
• 
• 
• 

"Arte sin ingeniería es soñar, ingeniería sin arte es calcular"
"Yo te lo explico, porque no me cuesta nada y además es mi obligación" Reivindicador Dixit
"Esto es teóricamente posible pero prácticamente improbable" Mecagüenlá dixit
"En teoría no hay diferencia entre teoría y práctica. En la práctica, sí"

- 24 Sep 2008, 12:11 #113325

Tira todo eso que tienes y te pones un bombeo solar directo en CC ,sin baterias ni optimizador ( que ya viene dentro de la bomba ).
Son bombas especiales que funcionan desde 36Vcc hasta 300Vcc, tambien en 220Vac ,segun el agua que necesites y la altura.
Asi de facil ,hay sol ,hay bombeo. Si temes robos ,lo mismo cargas con un par de paneles que no con un grupo.

Saludos

• 
• 
• 
• 
• 
• 

- 24 Sep 2008, 12:38 #113338

Yo no veo tan complicada la selección del motor. Lo que necesitas realmente es saber qué fuerza (más bien par) está ejerciendo ese motor y a qué velocidad lo está haciendo. No es tan complicado.

Empecemos por la velocidad. Este es el punto más complicado porque la salida del motor que tienes será muy rápida y será difícil de contar las vueltas por minuto que está dando. Si ese es el caso, intenta mirar en el otro extremo de la cadena, a ver si ahí si puedes contar las vueltas y aplicando la relación de giro entre piñón y corona puedes sacar las del motor. Si eso también es difícil porque va muy rápido, marca un par de eslabones de la cadena con pintura por el lado exterior y cuenta las veces por minuto que pasan por el piñón. Luego toca lo pesado, que es contar el número de eslabones de la cadena completa y el número de dientes del piñón. El número de vueltas en la salida del motor es igual a las veces que ha pasado la cadena por un punto multiplicado por el número de eslabones de la cadena y dividido por el número de dientes del piñón.

Para calcular la fuerza, nada como tirar de uno de los lados de la cadena (con el motor desengranado, por supuesto). La fuerza que necesites multiplicada por el radio del piñón es el par motor que necesitas para mover el conjunto (coge el máximo valor).

Con esos datos, ya puedes mirar en fabricantes de motores y motorreductores para saber qué se adecúa más a lo que necesitas. La segunda pregunta no te la responderé ahora, sino cuando sepas ya algo más del equipo. Lo que sí te digo es que, desde el punto de vista del control no es lo mismo un motor de continua que uno de alterna. Recuerda que un motor de alterna varía su velocidad variando su frecuencia mientras uno de continua lo hace variando principalmente su voltaje, lo que hace más sencillo el control de los de continua, pero también más crítico, pues el rendimiento baja enórmemente con la velocidad.

Sobre la tercera pregunta: Depende. Para empezar, la potencia será la misma (aproximadamente y dependiendo de la reducción). Lo que varías es el par y la velocidad. Más velocidad y menos par o menos velocidad y más par. Depende fundamentalmente de la velocidad de giro de la bomba. Supongo que será lenta, con lo cual te interesa tener la mayor relación posible en la cadena y disminuir en lo posible la del reductor, pudiendo así tener el menor número de pasos posible. Pero eso depende principalmente de la necesidad de velocidad en la bomba. Si me dices que velocidad tienes te puedo orientar. Donde mejor trabajan los motores es en su velocidad nominal, busca tener ésta en su régimen habitual de trabajo y que te de el par suficiente en esa situación (mejor algo por encima). En motores eléctricos eso de elegir motores que vayan sobrados no tiene mucho sentido, el consumo será similar, y siempre algo más alto cuando el motor sea algo más grande (tendrá mayores inercias), aunque la duración del motor será será mayor.

El tema se está poniendo interesante, no se si lo solucionaré pero me está picando la curiosidad.

He buscado mas datos del motor actual:
cv: 20 a 7700 rev.
par: 1,90 a 7000 rev.
desmultiplicación:
reducción primària 72/23=3.13
reducción secundaria 40/14=2.86 (A ojo me pareció la desmultiplicación similar a la de origen de la moto donante del motor)
Supongamos el cambio en directa, ya que no me fije en que marcha lo habian dejado puesto, nos da que para cada vuelta de rueda el motor da casi 9 vueltas. El motor gira habitualmente a medio régimen, medido a ojo, por lo que siguiendo la curva de potencia del motor el par debe estar al 50%. Por todo esto entiendo que la velocidad de giro de la bomba debe ser alrededor de unas 350/450 rpms.

Respecto a lo que me contestas de la tercera preguna me aparecen mas dudas: Cuando te refieres al par comentas el del motor, no la resistència que ofrece la bomba, no? Y otra: teniendo en cuenta el tema de la alimentación por baterias que interesa mas: Mas par del motor o un regimen de giro mas elevado? Y otra que se me ha ocurrido ahora: Que tal soportan los motores electricos el sobreregimen por encima de su valor nominal, y como afecta esto al consumo de los mismos, tanto si trabajan por encima de este valor como por debajo?

Gracias por la info

• 
• 
• 
• 
• 
• 

- 24 Sep 2008, 14:30 #113371

El tema se está poniendo interesante, no se si lo solucionaré pero me está picando la curiosidad.

He buscado mas datos del motor actual:
cv: 20 a 7700 rev.
par: 1,90 a 7000 rev.
desmultiplicación:
reducción primària 72/23=3.13
reducción secundaria 40/14=2.86 (A ojo me pareció la desmultiplicación similar a la de origen de la moto donante del motor)
Supongamos el cambio en directa, ya que no me fije en que marcha lo habian dejado puesto, nos da que para cada vuelta de rueda el motor da casi 9 vueltas. El motor gira habitualmente a medio régimen, medido a ojo, por lo que siguiendo la curva de potencia del motor el par debe estar al 50%. Por todo esto entiendo que la velocidad de giro de la bomba debe ser alrededor de unas 350/450 rpms.
No te fíes del ruido del motor para el par. Esa velocidad es medible con relativa facilidad. En caso de pasar muchos apuros para hacerlo a simple vista, seguro que encuentras alguna forma de hacerlo con relativa facilidad.

Respecto a lo que me contestas de la tercera preguna me aparecen mas dudas: Cuando te refieres al par comentas el del motor, no la resistència que ofrece la bomba, no? Y otra: teniendo en cuenta el tema de la alimentación por baterias que interesa mas: Mas par del motor o un regimen de giro mas elevado? Y otra que se me ha ocurrido ahora: Que tal soportan los motores electricos el sobreregimen por encima de su valor nominal, y como afecta esto al consumo de los mismos, tanto si trabajan por encima de este valor como por debajo?
Me refiero al par de salida del reductor que tendrás que montar (vamos, en tu conjunto sí es el par motor). Con respecto a tu segunda pregunta, y en función de las revoluciones que aproximadamente tienes, lo que te interesa, y casi sin dudarlo (siempre se duda un poco), lo que te interesa es tener más par motor. La velocidad te interesa mantenerla baja para utilizar la menor reducción posible y, a poder ser, como mucho una etapa de reducción con una caja de reductores paralelos (si pones uno de husillo-corona perderás rendimiento).
Los motores eléctricos soportan mal el sobrerégimen (más bien diría bastante mal). Tienen la manía de calentarse y, en ocasiones, quemarse. Con regímenes más bajos depende. Los motores de continua bajan mucho el rendimiento, con lo que tendrás un consumo relativo mayor (eso sí, no se te calentarán), es decir, pierden potencia mecánica, de forma que lo que pierdes en velocidad es simplemente eso, pérdidas en velocidad, no ganancia en par.

En los motores de alterna lo que varías con la velocidad es la frecuencia. Si trabajas por encima del régimen se calientan (y se queman) y, si trabajas por debajo no es raro que el ventilador no trabaje suficiente y, sorpresa, también se calienten. En bajas revoluciones también pierden rendimiento. Si vas a funcionar de forma continuada fuera de régimen, yo utilizará sin dudarlo uno de continua y siempre por debajo de su capacidad.

Gracias por la info

Saludos

• 
• 
• 
• 
• 
• 

"Arte sin ingeniería es soñar, ingeniería sin arte es calcular"
"Yo te lo explico, porque no me cuesta nada y además es mi obligación" Reivindicador Dixit
"Esto es teóricamente posible pero prácticamente improbable" Mecagüenlá dixit
"En teoría no hay diferencia entre teoría y práctica. En la práctica, sí"

- 25 Sep 2008, 08:03 #113530

Tira todo eso que tienes y te pones un bombeo solar directo en CC ,sin baterias ni optimizador ( que ya viene dentro de la bomba ).
Son bombas especiales que funcionan desde 36Vcc hasta 300Vcc, tambien en 220Vac ,segun el agua que necesites y la altura.
Asi de facil ,hay sol ,hay bombeo. Si temes robos ,lo mismo cargas con un par de paneles que no con un grupo.

Saludos

Tema interesante. Tienes algun link para consultar mas información?

Una duda solo: No harian falta tambien baterias para poder temporizar el bombeo cuando interesa?

Gracias

• 
• 
• 
• 
• 
• 

- 25 Sep 2008, 08:21 #113535

El tema se está poniendo interesante, no se si lo solucionaré pero me está picando la curiosidad.

He buscado mas datos del motor actual:
cv: 20 a 7700 rev.
par: 1,90 a 7000 rev.
desmultiplicación:
reducción primària 72/23=3.13
reducción secundaria 40/14=2.86 (A ojo me pareció la desmultiplicación similar a la de origen de la moto donante del motor)
Supongamos el cambio en directa, ya que no me fije en que marcha lo habian dejado puesto, nos da que para cada vuelta de rueda el motor da casi 9 vueltas. El motor gira habitualmente a medio régimen, medido a ojo, por lo que siguiendo la curva de potencia del motor el par debe estar al 50%. Por todo esto entiendo que la velocidad de giro de la bomba debe ser alrededor de unas 350/450 rpms.
No te fíes del ruido del motor para el par. Esa velocidad es medible con relativa facilidad. En caso de pasar muchos apuros para hacerlo a simple vista, seguro que encuentras alguna forma de hacerlo con relativa facilidad.

Respecto a lo que me contestas de la tercera preguna me aparecen mas dudas: Cuando te refieres al par comentas el del motor, no la resistència que ofrece la bomba, no? Y otra: teniendo en cuenta el tema de la alimentación por baterias que interesa mas: Mas par del motor o un regimen de giro mas elevado? Y otra que se me ha ocurrido ahora: Que tal soportan los motores electricos el sobreregimen por encima de su valor nominal, y como afecta esto al consumo de los mismos, tanto si trabajan por encima de este valor como por debajo?
Me refiero al par de salida del reductor que tendrás que montar (vamos, en tu conjunto sí es el par motor). Con respecto a tu segunda pregunta, y en función de las revoluciones que aproximadamente tienes, lo que te interesa, y casi sin dudarlo (siempre se duda un poco), lo que te interesa es tener más par motor. La velocidad te interesa mantenerla baja para utilizar la menor reducción posible y, a poder ser, como mucho una etapa de reducción con una caja de reductores paralelos (si pones uno de husillo-corona perderás rendimiento).
Los motores eléctricos soportan mal el sobrerégimen (más bien diría bastante mal). Tienen la manía de calentarse y, en ocasiones, quemarse. Con regímenes más bajos depende. Los motores de continua bajan mucho el rendimiento, con lo que tendrás un consumo relativo mayor (eso sí, no se te calentarán), es decir, pierden potencia mecánica, de forma que lo que pierdes en velocidad es simplemente eso, pérdidas en velocidad, no ganancia en par.

En los motores de alterna lo que varías con la velocidad es la frecuencia. Si trabajas por encima del régimen se calientan (y se queman) y, si trabajas por debajo no es raro que el ventilador no trabaje suficiente y, sorpresa, también se calienten. En bajas revoluciones también pierden rendimiento. Si vas a funcionar de forma continuada fuera de régimen, yo utilizará sin dudarlo uno de continua y siempre por debajo de su capacidad.

Gracias por la info

Saludos

El tema del par creo que es bastante aproximado, ya que con motores de explosión si que tengo mas experiencia. De todas formas cuando vuelva a pasar por la finca intentaré medirlo.


Buscando info sobre esto he encontrado bastante sobre conversiones en electricos de coches de explosión, sobretodo en EEUU. Y confirman todo lo que comentas de que principalmente usan motores de continua, igual además de por los cambios de regimen tambien es por el tema de recuperar electricidad en frenadas, y igual tambien de para no tener perdidas en la conversión a continua. Lo que no encuentro por ninguna parte es como calcular la necesidad de consumo y como calcular las baterias necesarias. Teniendo en cuenta el coste de las baterias quizas sea el quid de la cuestión.

Ejemplos de las conversiones que comentaba: http://www.evalbum.com/

Perdonad si mis preguntas no són muy básicas, pero el tema me ha picado mucho la curiosidad.

Un saludo

• 
• 
• 
• 
• 
• 

- 25 Sep 2008, 08:38 #113539

http://www.grundfos.com/web/homees.nsf/ ... 4B004DD020

Cuando no interesa cortas un magneto y listo.

• 
• 
• 
• 
• 
• 

- 25 Sep 2008, 12:19 #113605

http://www.grundfos.com/web/homees.nsf/Webopslag/48E77743A46F939BC125704B004DD020

Cuando no interesa cortas un magneto y listo.

Interesante producto. Sofisticado y bien planteado. Esos precios de 1700-1800 euros que he visto són solo la bomba?

• 
• 
• 
• 
• 
•