Un diseño completo de un generador de imán permanente libre de metales de tierras raras
Autores: Eklund, Petter; Sjökvist, Stefan; Eriksson, Sandra; Leijon, Mats
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2014
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El precio de los metales raros utilizados en imanes permanentes de neodimio-hierro-boro (NdFeB) ha fluctuado mucho recientemente. Reemplazar los imanes permanentes NdFeB por imanes permanentes de ferrita más abundantes evitará la inseguridad de costos y de suministro. Los imanes permanentes de ferrita tienen un rendimiento inferior al de los imanes permanentes NdFeB y, para un rendimiento similar, se debe utilizar más material de imán permanente, lo que requiere más estructura de soporte. También es necesaria la concentración de flujo, por ejemplo, mediante un rotor tipo radio. En este artículo, se rediseñó el rotor de un generador de imanes permanentes NdFeB de 12 kW para utilizar imanes permanentes de ferrita, reutilizando el estator existente y el montaje experimental. Se utilizaron simulaciones de elementos finitos para calcular tanto las propiedades electromagnéticas como mecánicas del diseño. El enfoque estuvo en el diseño mecánico y la viabilidad de la construcción. El resultado fue un diseño de rotor de imán permanente de ferrita que se utilizará con el viejo estator con algunos pequeños cambios en la estructura de soporte del generador. El nuevo generador tiene la misma potencia de salida a un nivel de voltaje ligeramente más bajo. Se concluyó que es posible utilizar el mismo estator con un rotor de imán permanente NdFeB o un rotor de imán permanente de ferrita. Un generador de imán permanente de ferrita podría requerir un diámetro mayor que un generador NdFeB para generar el mismo voltaje.
Descripción
El precio de los metales raros utilizados en imanes permanentes de neodimio-hierro-boro (NdFeB) ha fluctuado mucho recientemente. Reemplazar los imanes permanentes NdFeB por imanes permanentes de ferrita más abundantes evitará la inseguridad de costos y de suministro. Los imanes permanentes de ferrita tienen un rendimiento inferior al de los imanes permanentes NdFeB y, para un rendimiento similar, se debe utilizar más material de imán permanente, lo que requiere más estructura de soporte. También es necesaria la concentración de flujo, por ejemplo, mediante un rotor tipo radio. En este artículo, se rediseñó el rotor de un generador de imanes permanentes NdFeB de 12 kW para utilizar imanes permanentes de ferrita, reutilizando el estator existente y el montaje experimental. Se utilizaron simulaciones de elementos finitos para calcular tanto las propiedades electromagnéticas como mecánicas del diseño. El enfoque estuvo en el diseño mecánico y la viabilidad de la construcción. El resultado fue un diseño de rotor de imán permanente de ferrita que se utilizará con el viejo estator con algunos pequeños cambios en la estructura de soporte del generador. El nuevo generador tiene la misma potencia de salida a un nivel de voltaje ligeramente más bajo. Se concluyó que es posible utilizar el mismo estator con un rotor de imán permanente NdFeB o un rotor de imán permanente de ferrita. Un generador de imán permanente de ferrita podría requerir un diámetro mayor que un generador NdFeB para generar el mismo voltaje.