1

FITXA DE TREBALL

ESTUDI DE POSICIONAMENT D ’UN

AEROGENERADOR

SISTEMA DE POSICIONAMENT D’UN AEROGENERADOR

Material

• Retalls de DM3 per a les pales • DM3 65 mm x 85 mm • 3 plaques de 10 cm x 10 cm

d’aglomerat • Fusta aglomerada 8 cm x 4,5 cm

d’1cm de gruix • 1 llistó de 3 cm x 3 cm llargària 2 cm • 6 cm llistó de diàmetre 14 mm • 4 broquetes de 3 mm • 1 broqueta de 5 mm • xip PICAXE 08 M • 1 base per a integrats de 8 pins • 1 resistència de 22 K • 2 resistència de 10 K • 1 resistència de 330 ohms • 1 potenciòmetre de 100 K • 1 servomotor • Font d’alimentació de 5V • Ordinador • 1 cable connexió AXE027 ordinador

USB a estèreo per programar el PICAXE

• Broques de 3 mm, 3,5 mm, 4,5 mm, 8 mm i 14 mm

• Ventilador • Claus • Filferro • Cables • Estany • Cola • Cinta adhesiva • Tisores • Alicates • Tornavís de precisió • Martell • Serra • Trepant • Soldador

La construcció d’una maqueta per entendre el posici onament d’un

aerogenerador.

Objectiu

2

FITXA DE TREBALL

Plànol (ANNEX III: 1 enllaç servo broqueta.pdf ; 1 servo amb acoblaments.pdf; 3 suport servo.pdf; 6 servo

amb aerogenerador.pdf; 6 potenciometre.pdf; 6 sistema obert 3 posicionaments.pdf; 6 sistema tancat

multiposicionament )

3

FITXA DE TREBALL

(acotació en mm)

(acotació en mm)

4

FITXA DE TREBALL

Construcció aerogenerador PETIT

Retallar tres pales (model disponible en pdf). Enganxar les pales en un DM3 en cinta adhesiva i amb l’ajuda del trepant serrar la forma de la pala.

Llimar les imperfeccions de la pala. Marcar i tallar en una barra rodona de diàmetre 14 mm una distància de 35 mm. Marcar i tallar dues peces de 10 mm.

Amb paper de vidre polir les peces. Buscar el centre i fer un forat de 3 mm.

5

FITXA DE TREBALL

Col·locar les peces en l’aparell dissenyat per poder fer còpia de l’angle de 120º de manera senzilla.

Fer els tres forats a 120º.

A la peça de 3,5 cm fer un forat amb una broca de 3,5 mm amb una profunditat d’uns 3 cm. IMPORTANT! No ha de sortir per l’altre costat!

Col·locar-hi un broqueta de 3mm i mirar si gira finament.

A 1 cm del lateral que s’ha foradat fer un forat amb una broca de 4,5 mm.

Encaixar broqueta de 5 mm a la peça de 3,5 cm.

6

FITXA DE TREBALL

Revisar que la broqueta de 5 mm no obstrueixi el pas del forat de 3,5 mm.

Encaixar tres broquetes de 3 mm de manera que es trobin situades a 120º. Important: No posar cola per poder girar la pala amb la inclinació desitjada.

Inserir una broqueta d’uns 4,3 mm. Si l’extrem que ha d’entrar a dins acaba en punxa tindrà menys fregament.

Comprovar que el sistema gira suaument.

Enganxar amb cola les pales a les broquetes i deixar assecar.

Ajustar la inclinació de les pales fins que girin.

7

FITXA DE TREBALL

Col·locar l’aerogenerador en una base de fusta aglomerada de 10 cm x 10 cm. Fer un forat a la base de amb una broca de 4,5 cm.

Pintar l’aerogenerador.

Amb un llistó de 3 cm x 3 cm i longitud 2 cm fer un forat al centre de 5 cm i per l’altra cantó un forat de 8 cm que entri uns 8-10 mm i clavar enllaç servo amb claus. (model disponible en pdf)

Suport per evitar que es mogui el servo amb un DM 3 de 6,5 cm x 8,5 cm. Fusta aglomerada d’1 cm de 8 cm x 4,5 cm. Encolar les dues peces de manera que quedin centrades. (model disponible en pdf)

Soldar cables segons circuit electrònic. Connectar servomotor a la part electrònica.

8

FITXA DE TREBALL

Programar xip PICAXE 08M a l’ordinador. Traspassar el programa de l’ordinador al xip.

Realitzar ajustos de programació. Realitzar ajustos de programació pel mètode d’assaig error.

9

FITXA DE TREBALL

Aquesta activitat consisteix a conèixer el funciona ment d’un servomotor i com podem

utilitzar-lo per posar un aerogenerador en la direc ció desitjada.

1. Realitzar amb un microprocessador PICAXE la progra mació d’un aerogenerador

de manera que ens marqui 3 posicions. 0º, 90 º, i 1 80º en un sistema de llaç obert

amb un temps en cada posició de 1000 ms.

2. Realitzar amb un microprocessador PICAXE la program ació d’un aerogenerador

de manera que ens marqui 3 posicions. 0º, 90 º, i 1 80º en un sistema de llaç tancat

controlat amb un potenciòmetre (un element extern) que ens indica d’on prové el

vent dominant.

3. Realitzar amb un microprocessador PICAXE la program ació d’un aerogenerador

de manera que ens marqui 19 posicions de 0º a 180º de 10º en 10º en un sistema de

llaç tancat controlat amb un potenciòmetre que ens indica d’on prové el vent

dominant.

ACTIVITATS

10

FITXA DE TREBALL

Aquesta activitat consisteix a conèixer el funciona ment d’un servomotor i com podem

utilitzar-lo per posar un aerogenerador en la direc ció desitjada.

1. Realitzar amb un microprocessador PICAXE la progra mació d’un aerogenerador

de manera que ens marqui 3 posicions. 0º, 90 º, i 1 80º en un sistema de llaç obert

amb un temps en cada posició de 1000 ms.

Sistema que permet entendre com funciona un servomotor, però a la pràctica no seria útil

perquè no té en compte d’on prové el vent. Té uns temps establerts i s’hi col·loca

automàticament.

principal: servo 2,45

pause 1000

servo 2,126

pause 1000

servo 2,207

pause 1000

servo 2,126

pause 1000

goto principal

SOLUCIONARI ACTIVITATS

11

FITXA DE TREBALL

2. Realitzar amb un microprocessador PICAXE la program ació d’un aerogenerador

de manera que ens marqui 3 posicions. 0º, 90 º, i 1 80º en un sistema de llaç tancat

controlat amb un potenciòmetre (un element extern) que ens indica d’on prové el

vent dominant.

12

FITXA DE TREBALL

Principal: readadc 4,b1

if b1 > 137 then pos_0

if b1 > 45 then pos_90

if b1 > 27 then pos_180

goto principal

pos_0: servo 2,45

pause 500

goto principal

pos_90: servo 2,126

pause 500

goto principal

pos_180: servo 2,207

pause 500

goto principal

13

FITXA DE TREBALL

3. Realitzar amb un microprocessador PICAXE la program ació d’un aerogenerador

de manera que ens marqui 19 posicions de 0º a 180º de 10º en 10º en un sistema de

llaç tancat controlat amb un potenciòmetre que ens indica d’on prové el vent

dominant.

14

FITXA DE TREBALL

Prenent mesures amb un voltímetre entre la massa (-) i l’input s’obtenen les tensions següents:

Posició (º)

Tensió (V)

Coversió Analògica Digital

0 0,43 22 10 0,46 23 20 0,49 25 30 0,51 26 40 0,54 28 50 0,58 30 60 0,63 32 70 0,67 34 80 0,7 36 90 0,75 38

100 0,79 40 110 0,88 45 120 0,92 47 130 1,06 54 140 1,29 66 150 1,5 77 160 1,91 97 170 3,15 161

180 3,83 195

Per convertir el valor analògic a digital:

0V és el valor 0 i 5V el valor analògic és 256. Fent una regla de tres s’obtenen els valors intermitjos.

15

FITXA DE TREBALL

Programació un cop ja fets els ajustaments:

principal: readadc 4,b1

if b1 > 195 then pos_0

if b1 > 166 then pos_10

if b1 > 97 then pos_20

if b1 > 77 then pos_30

if b1 > 66 then pos_40

if b1 > 54 then pos_50

if b1 > 47 then pos_60

if b1 > 45 then pos_70

if b1 > 40 then pos_80

if b1 > 38 then pos_90

if b1 > 36 then pos_100

if b1 > 34 then pos_110

if b1 > 32 then pos_120

if b1 > 30 then pos_130

if b1 > 28 then pos_140

if b1 > 26 then pos_150

if b1 > 25 then pos_160

if b1 > 23 then pos_170

if b1 > 22 then pos_180

goto principal

pos_0: servo 2, 45

pause 500

goto principal

pos_10: servo 2, 54

pause 500

goto principal

16

FITXA DE TREBALL

pos_20: servo 2, 63

pause 500

goto principal

pos_30: servo 2, 72

pause 500

goto principal

pos_40: servo 2, 81

pause 500

goto principal

pos_50: servo 2, 90

pause 500

goto principal

pos_60: servo 2, 99

pause 500

goto principal

pos_70: servo 2, 108

pause 500

goto principal

pos_80: servo 2, 117

pause 500

goto principal

pos_90: servo 2,126

pause 500

goto principal

pos_100: servo 2, 135

pause 500

goto principal

pos_110: servo 2, 144

17

FITXA DE TREBALL

pause 500

goto principal

pos_120: servo 2, 153

pause 500

goto principal

pos_130: servo 2, 162

pause 500

goto principal

pos_140: servo 2, 171

pause 500

goto principal

pos_150: servo 2, 180

pause 500

goto principal

pos_160: servo 2, 189

pause 500

goto principal

pos_170: servo 2, 198

pause 500

goto principal

pos_180: servo 2, 207

pause 500

goto principal