COLEGIO TÉCNICO INDUSTRIAL GUALACEO

INSTALACIÓN DE EQUIPOS Y MAQUINAS ELÉCTRICAS

TEMA: TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA INALÁMBRICA

CURSO:

3RO DE BACHILLERATO

PROFESOR:

ING. PABLO GOMEZ

INTEGRANTES:

ABNER JOSUÉ CASUAL GUNCAY

JONNATHAN DAVID SIGUENCIA ILLESCAS

AÑO LECTIVO:

2013-2014

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

INTRODUCCION:

Este proyecto surge con la necesidad de poner en practica nuestros

conocimientos adquiridos durante nuestra preparación académica e

implementar en el medio un sistema nuevo y novedoso.

Además de contar con mecanismos que permita distribuir la energía

eléctrica de manera más eficiente y que permita al usuario una mayor

comodidad al no tener que contar con una instalación mediante

conductores físicos

Este sistema permitirá abastecer de energía eléctrica a varios dispositivos

eléctricos o electrónicos sin la necesidad de conectar cada uno de estos a

una fuente de energía.

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

CAPITULO: 1

1.1.- ANTECEDENTES:

El trabajo realizado de los estudiantes del sexto de electricidad,

Jonnathan Siguencia, Abner Casual se trata de transmitir energía

inalámbrica mediante dos bobinas resonantes y que la bobina receptora

tenga la capacidad de encender un dispositivo eléctrico.

1.2.- TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA INALÁMBRICA

Este tipo de tecnología funciona en base de los conceptos de Nikola

Tesla, creando un campo magnético entre dos “antenas” hechas de

bobinas de cobre, una conectada a la fuente de electricidad y otra al

aparato que se desea encender.

1.3.- SEGURIDAD DE LA TRANSMISION

El sistema aprovecha un fenómeno físico conocido como “resonancia”, lo

que ocurre cuando un objeto vibra al quedar dentro de un campo de

energía de determinada frecuencia.

Cuando dos objetos tienen la misma resonancia hacen un poderoso

intercambio de energía sin afectar a otros objetos cercanos. Hay muchos

ejemplos de este fenómeno, y uno de los más utilizados es el de un

cantante de ópera que al cantar cierta nota rompe copas de cristal.

En vez de utilizar la resonancia ática, la Witricidad se aprovecha de la

resonancia de ondas electromagnéticas de frecuencia. Es por esto que

la Witricidad no representa ningún riesgo significativo para la salud

humana.

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

1.4.- FUNDAMENTO TEORICO

1.4.1.- TRANSFERENCIA DE ENERGIA ELECTRICA

La corriente eléctrica circula por un conductor como un alambre.

Cuando una corriente eléctrica pasa a través de un circuito hay un

campo eléctrico, líneas de campo magnético alrededor del

conductor y las líneas de fuerza eléctrica radialmente sobre el

conductor.

1.4.2.- WITRICIDAD

Hace referencia a cualquier proceso o dispositivo en el cual se utiliza

transferencia inalámbrica de energía y que se usa los campos de

resonancia magnética para reducir la perdida de energía.

Este sistema se basa en un acoplamiento entre objetos electromagnéticos

resonantes, debido a que operan a una distancia cercana, los receptores

deben ubicarse dentro del área de influencia del emisor,

aproximadamente a un cuarto de la longitud de la onda que depende del

tamaño de la bobina.

1.4.3.- ACOPLAMIENTO INDUCTIVO RESONANTE

Acoplamiento inductivo resonante o inducción electrodinámica es la

transmisión inalámbrica cerca de campo de la energía eléctrica entre dos

bobinas que se sintonizan para resonar a la misma frecuencia, en este

tipo de bobina se deja un núcleo de aire en el centro para evitar el

desperdicio de cable.

La transferencia de energía resonante se logra conectando la bobina a

una corriente oscilante (corriente alterna), esto a su vez crea un campo

magnético. Debido a la resonancia de la bobina la energía se irá

perdiendo a lo largo de varios ciclos; al colocar otra bobina de la misma

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

frecuencia esta aprovecha la energía antes que se pierda incluso a

distancia.

1.4.4.- ELECTROMAGNETISMO

Se trata dela relación entre la electricidad y el magnetismo.

Al transmitir energía por un conductor el movimiento de los electrones por

la circulación de corriente crea un campo magnético alrededor del mismo,

al realizar una bobina de alambre de cobre se crea un campo magnético

significativo, el cual se emplea por ejemplo para generar o transmitir

energía.

1.4.5.- CAMPO MAGNETICO DE UNA BOBINA

La corriente eléctrica que circula por el conductor crea un campo

magnético cuyas líneas de fuerza son circunferencias concéntricas en

cada plano perpendicular al conductor

El campo magnético en el interior de la bobina es perpendicular al plano

de la espiras.

1.4.6.- RESONANCIA DE UN CIRCUITO

Un circuito resonante es un circuito formado por una bobina L y un

condensador C. Este circuito LC produce un fenómeno denominado

Resonancia Eléctrica cuando el sistema posee una frecuencia en

particular, la que es llamada frecuencia de resonancia, para la cual la

reactancia inductiva es igual a la reactancia capacitiva (XC = XL), por lo

que la impedancia será mínima e igual a la resistencia óhmica del circuito.

En un circuito resonante, la impedancia total está dada por la ecuación

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

En el caso¿ cuando XL = XC, entonces se obtiene la ecuación

entonces Z=R

Cuando el sistema se encuentra en resonancia eléctrica, como la

impedancia es mínima, esto implica que la intensidad eficaz de la

corriente alcance su valor máximo. Además, la tensión eléctrica que cae

en XL y XC tiene el mismo valor máximo. Otra característica que poseen

los circuitos resonantes es que la energía que libera un elemento reactivo,

como el inductor o el capacitor, es exactamente igual a la energía

absorbida por el otro. Esto significa que durante la primera mitad de un

ciclo de entrada, el inductor absorbe toda la energía liberada por el

condensador, y durante la segunda mitad del ciclo el condensador vuelve

a capturar la energía proveniente del inductor. Es esta la condición de

oscilación que se conoce como resonancia, y la frecuencia a la que se

produce estos fenómenos se le llama frecuencia resonante. Este efecto

es el que se usa en la transmisión inalámbrica de energía mediante

enlace inductivo, ya que se logra transmitir mayor potencia a una

frecuencia única dentro de un espectro, lo cual también actúa como filtro,

para sólo aumentar la eficiencia de la transferencia de potencia a la

frecuencia deseada, y atenuar las otras señales electromagnéticas que

pueden encontrarse en el medio.

1.4.7 ANALISIS DE RESONANCIA DEL ENLACE INDUCTIVO

De acuerdo al análisis efectuado en, se usa la resonancia serie en el

circuito primario, y resonancia paralela en el circuito secundario mostrado

en la Figura 3.23, considerando una fuente de voltaje alterno V1, una

resistencia R0, que representa la resistencia que posee la etapa de

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

amplificación de alta frecuencia, y tanto el condensador y la bobina

transmisora, en donde se considera su inductancia L1 y su resistencia

RL1. Las reactancias tanto del capacitor como del inductor son anuladas

a la frecuencia de resonancia, pero la componente resistiva de la

impedancia de la bobina (RL1) permanece. El bobinado transmisor se

encuentra en acoplado con el bobinado receptor a través de una

inductancia mutua M a cada posición de los bobinados. En el circuito

secundario, existe una resonancia secundaria formada por el bobinado

receptor y el condensador . La forma de onda que aparece en el circuito

secundario pasa a través de un rectificador para transformar el voltaje AC

en un voltaje DC, para luego llegar a la carga.Fig.1

Fig. 1.1 ( Diagrama de Inductancia entre Bobinas )

1.5.- DISEÑO DE BOBINAS

La resistencia equivalente en serie de una bobina, debido a la

conductividad finita de alambre es el mecanismo básico que da lugar a na

impedancia finta o resonancia.

El efecto d esta resistencia inherente a la bobina es reducir aumentar la

curva de impedancia a resonancia

La relación que existe entre la reactancia (ωL) de una bobina y su

resistencia se define como el factor de calidad de la bobina o “Q”

Q= ωLR s

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

En bajas frecuencias la Q de la bobina es alta, debido a que la resistencia

del conductor es casi exactamente igual a la resistencia de corriente

continua.

Según aumenta la frecuencia intervienen en el efecto peliculary la

capacidad distribuiday la calidad de la bobina se degrada. El efecto claro

sobre Q es que a bajas frecuencias la Q aumenta de forma directamente

proporcional a la frecuencia debido a que aumenta su reactancia y el

efecto pelicular no interviene significativamente.

Por otro lado al aumentar la frecuencia este efecto es de mayor

importancia con lo que la resistencia del conductor es ahora la resistencia

a corriente alterna, que aumenta con la frecuencia. por consiguiente

aunque el factor Q sigue aumentando lo hace de forma más lento hasta

llegar un máximo y luego decrecer.

Mientras mas alta sea la frecuencia se obtendrá un mejor efecto

magnético en la bobina.

1.6.- EFECTO PELICULAR

En corriente continua ( c.c. ), la densidad de corriente es similar en todo el

conductor (Fig. 2), pero en corriente alterna ( c.a. ) (Fig. 3) se observa que

hay una mayor densidad de corriente en la superficie que en el centro.

Este fenómeno se conoce como efecto pelicular, efecto Kelvin o efecto

skin. Este fenómeno hace que la resistencia efectiva o de corriente alterna

sea mayor que la resistencia óhmica o de corriente elevada. Este efecto

es el causante de la variación de la resistencia eléctrica, en corriente

alterna, de un conductor debido a la variación de la frecuencia de

la corriente eléctrica que circula por éste.

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

Fig. 2.1 ( Efecto Pelicular en c.c. ) Fig. 3.1( Efecto Pelicular en c.a. )

1.6.1.- INDUCTANCIA DE UNA BOBINA DE UNA SOLA CAPALa forma de la bobina pralograr inductancia es: Fig.4

Fig. 4.1 ( Inductancia en Espiras de la Bobina )

1.6.2.- INDUCTANCIA PROPIA ( L )

Debido a la dificultad de medir de forma practica el valor de inductancia

de las bobinas, existen aproximaciones en base a fórmulas que no exigen

un alto grado de cómputo, se utiliza para el caso cuando el radio del

alambre y el espesor axial del bobinado son mucho menores en

comparación con el radio del bobinado. Esta fórmula aproximada de

inductancia es la siguiente:

En bobinados circulares con N vueltas, si el largo del bobinado es mucho

menor que el radio R del mismo, la inductancia propia es aproximada a

N2L0, donde L0 es la inductancia propia de una sola vuelta, derivada de

la ecuación. En el caso de un bobinado espiral planar que posee N

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

vueltas con diferentes radios Ri (i = 1, 2, … N), la inductancia promedio

puede ser calculada con la ecuación.

1.6.3.- Inductancia Mutua (M)

La inductancia mutua corresponde a la inductancia compartida por dos

bobinados que se encuentran cercanos, se muestra la fórmula de

Neuman, que es la ecuación.

Para el caso de estructuras planares, se propone en [4] la siguiente

expresión para inductancia mutua entre dos filamentos, mostrada en la

ecuación

Donde J1 es la función de Bessel de primer tipo, a y b son los radios de

los filamentos mostrados en la figura, d es la distancia entre los

bobinados, y μ0 es la permeabilidad del espacio. Fig.5

Fig.5.1 ( Inductancia Mutua )

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

1.6.4.- AMPLIFICADOR DE PODER

Es el encargado de generar la corriente alterna necesaria para que circule

a través del bobinado primario o transmisor. La salida de esta etapa

corresponde a un inversor, que convierte la señal continua con que es

alimentado el amplificador en una señal alterna con la frecuencia

deseada. Las etapas amplificadoras de potencia son empleadas en la

salida de los equipos transmisores, en donde se utilizan rangos de

frecuencia denominado radiofrecuencias ya que son aptas para transmitir

información haciendo uso de propagación electromagnética.

1.7.- TRANSFORMADOR ELECTRICO

El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica

alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de

tensión, por medio deinteracción electromagnética. Está constituido por

dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente

y por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material

ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo

magnético común que se establece en el núcleo.

1.8. TRANSFORMADOR DE FRECUENCIA

Son pequeños transformadores con núcleos de hierro que trabajan a

frecuencia variable. Se usan para acoplar entre sí distintos dispositivos en

circuitos electrónicos de comunicaciones, medición y control. Sus

principales funciones son las de elevar tensiones contribuyendo así a la

ganancia total en amplificadores, y las de actuar como transformadores

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

de impedancias para conseguir la relación óptima entre la impedancia

aparente de una carga y la de su alimentador. Fig 6

Fig 6.1 ( Transformador Electrico )

1.9.FUENTE DE ALTA TENSION

Este circuito est formado por dos etapas que son unos circuitos

monoestables.

CIRCUITO MONOESTABLE O DE POTENCIAEl circuito monoestable es el que nos da los pulsos de 1 a 800hz para que

la bobina pueda generar alto voltaje.Fig. 7

Fig. 7 ( Diagrama de Fuente de Alta Tension )

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

LISTA DE MATERIALES

R1 - Resistencia de 1kΩ

R2 - Resistencia de 82Ω

R3 – Resistencia de 470Ω

R4 – Resistencia de 18 Ω

R5 – Resistencia de 22Ω

R6 – Resistencia de 20Ω

P1 – Potenciometro de 50 kΩ

D1 y D2 – Diodo 1N4007

D3 y D4 – Diodo Zener de 150 v y 1w

C1 y C2 – Condensador de 0.1uF

C3 y C4 – condensador de 10nF

Q1 – Disipador TIP32

Q2 – Disipador BU208A

BE – Bobina de Emision

BR – Bobina de Recepcion

1.10.- CONDENSADOR ELECRICO

Un condensador, es un dispositivo pasivo, utilizado

en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando

un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras,

generalmente en forma de láminas oplacas, en situación de influencia

total o en que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van

a parar a la otra se encuentran separadas por un material dieléctrico o por

el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren

una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la

otra, siendo nula la variación de carga total. Fig. 8

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

Fig. 8.1 ( Condensadores )

1.11.- DISIPADOR DE CALOR

Un disipador es un instrumento que se utiliza para bajar la temperatura de

algunos componentes electrónicos.

Su funcionamiento se basa en la segunda ley de la termodinámica,

transfiriendo el calor de la parte caliente que se desea disipar al aire. Este

proceso se propicia aumentando la superficie de contacto con el aire

permitiendo una eliminación más rápida del calor excedente. Fig. 9

Fig. 9.1 ( Tipos de Disipadores )

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

Se conecta al circuito un transistor y este a el disipador de calor. Fig. 10

Fig. 10.1 ( Transistor )

1.12 TRANSISTOR

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para

producir una señal de salida en respuesta a otra señal de entrada.Cumple

funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.

Actualmente se encuentran prácticamente en todos los aparatos

electrónicos de uso diario: radios, televisores, reproductores de audio y

video, relojes de cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes,

tomógrafos, teléfonos celulares, entre otros, se lo usa también conectado

al disipador de calor para evitar sobrecalentamiento en el circuito. Fig. 11

Fig. 11.1 ( Transistor )

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

1.13- DIODO 1N4007.

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la

circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.

Generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, consta de

una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos.

Consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se

comporta como un circuito abierto no conduce, y por encima de ella como

un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña, se les

suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de

suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para

convertir una corriente alterna en corriente continua.Fig. 12

Fig. 12.1 ( Diodo Rectificador )

1.14.- DIODO ZENER

El diodo Zener es un diodo de cromo que funciona en las zonas de

rupturas. El diodo Zener es la parte esencial de los reguladores de tensión

casi constantes con independencia de que se presenten grandes

variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y

temperatura.Fig. 13

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

Fig. 13.1 ( Diodo Zener )

1.15.- POTENCIOMETRO DE 50K

Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta

manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por

un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en

serie.Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente.

Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reostatos, que pueden disipar

más potencia. Fig. 14

Fig. 14.1 ( Potenciometro )

1.16.- PLACA PERFORADA.

La placa a utilizarse es de 10x 10 que nos servirá para el armado de la

fuente de alta tensión, realizando un proceso de soldadura forma del

circuito que es indispensable para el funcinamiento de las bobinas. Fig. 15

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

Fig. 15.1 ( Placa Perforada )

1.17.- CIRCUITO INTEGRADO 555El temporizador IC 555 es un circuito integrado (chip) que se utiliza en

una variedad de temporizador y se aplica en la generación de pulsos y de

oscilaciones. El 555 puede ser utilizado para proporcionar retardos de

tiempo, como un oscilador, y como un circuito integrado flip-flop. Sus

derivados proporcionan hasta cuatro circuitos de sincronización en un

solo paquete. Introducido en 1971 por Signetics, el 555 sigue siendo de

uso generalizado debido a su facilidad de uso, precio bajo y la estabilidad.

Lo fabrican muchas empresas en bipolares y también en CMOS de baja

potencia. Fig. 16

Fig. 16.1 ( Circuito integrado 555 )

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

1.17.1.- DESCRIPCIÓN DE LAS PATILLAS DEL TEMPORIZADOR 555.

GND (normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación,

generalmente tierra (masa).

Disparo (normalmente la 2): Es donde se establece el inicio del

tiempo de retardo si el 555 es configurado como monoestable. Este

proceso de disparo ocurre cuando esta patilla tiene menos de 1/3

del voltaje de alimentación. Este pulso debe ser de corta duración,

pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se quedará en

alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.

Salida (normalmente la 3): Aquí veremos el resultado de la

operación del temporizador, ya sea que esté conectado como

monoestable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje

será el voltaje de alimentación (Vcc) menos 1.7 V. Esta salida se

puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de

reinicio (normalmente la 4).

Reinicio (normalmente la 4): Si se pone a un nivel por debajo de

0.7 Voltios, pone la patilla de salida a nivel bajo. Si por algún

motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a alimentación

para evitar que el temporizador se reinicie.

Control de voltaje (normalmente la 5): Cuando el temporizador se

utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla

puede variar casi desde Vcc (en la práctica como Vcc -1.7 V) hasta

casi 0 V (aprox. 2 V menos). Así es posible modificar los tiempos.

Puede también configurarse para, por ejemplo, generar pulsos en

rampa.

Umbral (normalmente la 6): Es una entrada a un comparador

interno que se utiliza para poner la salida a nivel bajo.

Descarga (normalmente la 7): Utilizado para descargar con

efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador

para su funcionamiento.

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

Voltaje de alimentación (VCC) (normalmente la 8): es la patilla

donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 V hasta

16 V. Fig 17

Fig 17.1 ( Ubicacion de los Terminales del 555 )

1.18.- MATERIALES

1.18.1.- ALAMBRE DE COBRE ESMALTADOEs un tipo de alambre especial que cuenta con un recubriento de una

capa delgada de barniz que hace de aislante y ocupa un espacio minimo

Se usa este tipo de alambre debido a que al tener un aislante delgado y

eficaz permite que el flujo magnético de el alambre logre mayor eficiencia

al realizar las vueltas del alambre en la bobina y la frecuencia usada se

conierta con mayor facilidad en un campo magnético. Fig. 18

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

Fig. 18.1 ( Alambre de Cobre Esmatado )

1.18.2.-CAUTIN

Se usa preferentemente un cautín universal de 60 w que mantiene una

temperatura adecuada para soldar cada uno de los elementosFig. 19

Fig. 19.1 ( Cautin )

1.18.3.- ESTAÑOSe utiliza para soldar los elementos usados, se usa junto con el cautin y la

pasta para lograr una unión fuerte y duradera y a la vez de calidad. Fig.20

Fig.20.1 ( Estaño )

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

1.18.4.- PASTASe usa para lograr el aumento de la temperatura momentáneamente en el

estaño al colocar una fuentede calor, en este caso el cautin.Fig. 21

Fig. 21.1 ( Pasta )

La pasta existe de diferentes calidades pero se puede usar cualquiera de

estas ya que el efecto producido es el msmo

1.18.5.- RESISTENCIASLa resistencia es la oposición al paso de corriente que presenta un

material al ser atravesado por un voltaje Fig. 22

Fig. 22.1 ( Resistencia )

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

1.18.6.- ZOCALOEs un conector para permitir llevar la corriente eléctrica a el circuito Fig. 23

Fig. 23.1 ( Zocalo )

1.18.7 PEINETASe usa para las salidas e ingresos de corriente en el circuito, se usan

como en palmes para evitar las soldaduras debido a que estos elementos

no necesitan estar conectados de forma continua. Fig 24

Fig 24.1 ( Peineta )

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

1.19.- TABLA DE CODIGO DE COLORESEn la siguiente tabla se indica como identificar el valor de la resistencia a

utilizarse

El primer color es la cifra significativa, el segundo es la siguiente cifra, el

tercer color es el multiplicador es decir el numero de ceros que se

adicionan a las anteriores cifras, el ultimo color que suele ser el blanco,

dorado o plateado indica la tolerancia de la resistencia o el valor que

podría variar en el valor de la resitencia. Fig. 25

Fig. 25.1 ( Tabla de codigo de Colores )

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

CAPITULO 2

2.1. BOBINASEn el armado se utilizara el alambre de cobre esmaltado, este alambre

nos servirá para realizar el bobinado en las dos bobinas, que se

necesitara para el funcionamiento de la transmisión de energía.

Las 2 bobinas son de similares caracteristicas para mejorar la eficiencia

de la transmicion. Fig 13

Fig 1.2 ( Bobinas )

2.3.1.- BOBINA DE EMISIONLas bobinas se pueden conseguir en aparatos eléctricos que se

encuentran en desuso o fabricarlas

En este caso se procedio a la compra de las mismas

Esta bobina tiene un diámetro de 5 cm, se encuentra bobinada con el

numero de alambre de cobre esmaltado numero 41 y numero total de 60

vueltas.

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

2.3.2. BOBINA DE RECEPCIÓNLa bobina de recepción cuenta con la misma cantidad de vueltas que la

de emicion y esta realizada con el mismo alambre numero 41

Su diámetro es de 5 cm

2.3.3.-FUNCIONAMIENTO DE LAS BOBINAS

El proyecto que se llevó a cabo nos sirve para la comodidad de los

usuarios ya sea en el hogar o en el trabajo.

Representa de dos bobinas una emisora y la otra receptora, la emisora se

produce mediante una fuente de alimentación de 12v que se alimenta el

bobinado produciendo magnetismo que servirá para el bobinado receptor

permitiendoque funcione la bobina que se enciende mediante el campo

magnético que se produce en la transmisión de energía inalámbrica

Además cuenta con el circuito que es utilizado para amplificar la

frecuencia normal que es 60 hertz

Se debe recordar que mientras mayor sea la frecuencia lograda meor

será el efecto logrado.

2.3.- ARMADO DEL CIRCUITO

Se lo realiza según el diagrama en la figura 6 se conecta de la siguiente

forma:

El diodo d1 esta conectado entre la pata tres del integrado y la

tierra para darle una buena ganancia en corriente.

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

Las resistencias R2 y R3 polarizan la base del transistor con un

voltaje de 0.7v para que el transistor no se queme y conjuntamente

con R4 polarizan al transistor.

Luego colocamos conectamos al transistor T2 en forma

antidarlington para que amplifique grandemente el voltaje.

La desventaja de esta coneccion es que dicipa bastante calor y en

este caso las resistencias: _ R5 es de 2w

T2 es un transistor de salida horizontal, es muy especial ya que

trabaja en corte y satutacion para evitar que se queme,

internamente entre la base emisor posee un diodo DAMPER y

entre base emisor tiene una resistencia de 10K.

Ademas este transistor no se quema por que amplifica solo los

picos altos es decir el 80% ddel tiempo descansa y el 20% trabaja

con el C2,C3 YC4 amortiguando los picos de retorno de la bobina

y que por estos pasan aproximadamente 300v.

D,D4 YD6 estabiliza el voltaje para que sobrepase de los 300v.

El C2 evita que cuando nosotros hacercamos el negativo del

FLYBLACK y se da el arco. Este evita que la fuente que lo alimenta

se sature y se queme el integrado.

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

CONCLUCIONES

Se tuvo dificultad de conseguir la frecuencia adecuada debido a la

falta de un transformador con nucleo de ferrita que es de difícil

adquisición debido a que se encuentra en países extranjeros como

estados unidos o china.

Se coloco un transformador normal y se trato de conseguir la máxima

frecuencia posible siendo esta un aproximado de 125 KHz.

Mientras mas grande es la bobina mayor frecuencia será necesaria

por ejemlo superiores a un 1 MHz

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

RECOMENDACIONES

Deberá cerciorarse de poder conseguir un transformador de

frecuencia con la sufciente capacidad de amplitud de frecuencia.

Se recomienda un transformador con nucleo de de ferrita que logra

mejores efectos de amplitud de frecuencia

Se recomienda contar con una fuente de energía variable poder

hacer los cambios respectivos al mandar la corriente.

La fuente debe tener tanto para variar corriente continua y alterna.

Contar con todos los materiales y herramientas para evitar

demoras al momento del armado.

Se recomienda usar alambre de un diámetro regular para asi

aumentar la eficiencia.

Aislar las partes que tiene contacto directo con los conductores

para evitar tener una descarga eléctrica.

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

BIBLIOGRAFIA

http://marcialsaez.files.wordpress.com/2011/10/mt.pdf

http://www.elorigendelhombre.com/transmision

%20inalambrica.html

http://www.mit.edu/~soljacic/wireless_power.html

http://personales.unican.es/perezvr/pdf/Bobinas1.PDF

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%C3%A1mbrica_de_energ%C3%ADa

http://www.elorigendelhombre.com/transmision

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http://www.microsiervos.com/archivo/tecnologia/transmision-

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http://www.slideshare.net/alinaguerrero/transferencia-inalmbrica-

de-energa

http://electricidadsincables.blogspot.com/

http://www.ehowenespanol.com/transmitir-energia-electrica-traves-

del-espacio-necesidad-cables-como_156883/

http://inalambric-tech-delabarra.blogspot.com/

http://cursos.die.udec.cl/~biodas/?page_id=50

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TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

INDICE

INTRODUCCION……………………………………………………………..1

CAPITULO: 1.............................................................................................2

1.1.- ANTECEDENTES:..........................................................................21.2.- TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA INALÁMBRICA........2

1.3.- SEGURIDAD DE LA TRANSMISION.............................................2

1.4.- FUNDAMENTO TEORICO..............................................................3

1.4.1.- TRANSFERENCIA DE ENERGIA ELECTRICA.......................3

1.4.2.- WITRICIDAD.............................................................................3

1.4.3.- ACOPLAMIENTO INDUCTIVO RESONANTE.........................3

1.4.4.- ELECTROMAGNETISMO........................................................4

1.4.5.- CAMPO MAGNETICO DE UNA BOBINA................................4

1.4.6.- RESONANCIA DE UN CIRCUITO............................................4

1.4.7 ANALISIS DE RESONANCIA DEL ENLACE INDUCTIVO........5

1.5.- DISEÑO DE BOBINAS...................................................................6

1.6.- EFECTO PELICULAR....................................................................7

1.6.1.- INDUCTANCIA DE UNA BOBINA DE UNA SOLA CAPA.......8

1.6.2.- INDUCTANCIA PROPIA ( L )...................................................81.6.3.- INDUCTANCIA MUTUA (M).....................................................91.6.4.- AMPLIFICADOR DE PODER.................................................10

1.7.- TRANSFORMADOR ELECTRICO...............................................10

1.8. TRANSFORMADOR DE FRECUENCIA........................................10

1.9.FUENTE DE ALTA TENSION.........................................................11

1.10.- CONDENSADOR ELECRICO....................................................12

1.11.- DISIPADOR DE CALOR.............................................................13

31

TRANSMICION DE ENERGIA ELECTRICA INALAMBRICA

1.12 TRANSISTOR...............................................................................14

1.13- DIODO 1N4007............................................................................15

1.14.- DIODO ZENER............................................................................15

1.15.- POTENCIOMETRO DE 50K.......................................................16

1.16.- PLACA PERFORADA................................................................16

1.17.- CIRCUITO INTEGRADO 555......................................................17

1.17.1.- DESCRIPCIÓN DE LAS PATILLAS DEL TEMPORIZADOR 555.........................................................................................................18

1.18.- MATERIALES.............................................................................19

1.18.1.- ALAMBRE DE COBRE ESMALTADO.................................19

1.18.2.- CAUTIN.................................................................................20

1.18.3.- ESTAÑO...............................................................................20

1.18.4.- PASTA..................................................................................21

1.18.5.- RESISTENCIAS....................................................................21

1.18.6.- ZOCALO...............................................................................22

1.18.7 PEINETA.................................................................................22

1.19.- TABLA DE CODIGO DE COLORES..........................................23

CAPITULO 2.............................................................................................24

2.1. BOBINAS.......................................................................................24

2.3.1.- BOBINA DE EMISION............................................................24

2.3.2. BOBINA DE RECEPCIÓN.......................................................25

2.3.3.- FUNCIONAMIENTO DE LAS BOBINAS................................25

2.3.- ARMADO DEL CIRCUITO............................................................26

3.- CONCLUCIONES.....………………………………………………….......27

4.- RECOMENDACIONES……………………………………….………….28

5.- BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………….29