Diseño de Generador Síncrono de Imán Permanente Tipo Radio para Turbina Eólica de Baja Capacidad Considerando la Magnetización y los Momentos de Enganche
Autores: Kim, Dong-Ho; Pyo, Hyun-Jo; Kim, Won-Ho; Lee, Ju; Lee, Ki-Doek
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño de Generador Síncrono de Imán Permanente Tipo Radio para Turbina Eólica de Baja Capacidad Considerando la Magnetización y los Momentos de Enganche
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Magnetización
PMSGs tipo spoke
Par de arrastre
Turbinas eólicas
Diseño de forma del rotor
Desmagnetización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Los generadores síncronos de imán permanente (PMSG) con alta densidad de salida por unidad de volumen se están volviendo comunes en los sistemas de generación de energía eólica. Entre ellos, los PMSG de tipo spoke son más difíciles de magnetizar que otros PMSG, debido a sus características estructurales. El rendimiento de magnetización es crítico porque está directamente relacionado con la desmagnetización y la productividad en masa de los imanes permanentes, y el rendimiento de carga se reduce cuando ocurre la no magnetización debido al bajo rendimiento de magnetización. Además, el rendimiento de arranque es crucial en las turbinas eólicas y está influenciado por el par de arrastre del PMSG. Esto se debe a que arrancar una turbina eólica con un gran par de arrastre es más desafiante. Por lo tanto, este estudio propone un diseño de forma de rotor de PMSG de tipo spoke para turbinas eólicas de baja capacidad que considera la magnetización y los pares de arrastre. Analizamos el principio de magnetización y los factores que influyen en el rendimiento de magnetización, y diseñamos una forma de rotor con un rendimiento de magnetización mejorado. Además, aplicamos una estructura de barrera de rotor asimétrica para reducir el par de arrastre y analizamos el rendimiento del modelo final utilizando análisis de elementos finitos. Analizamos la saturación de temperatura durante la operación del modelo final utilizando un método de red térmica y validamos la desmagnetización irreversible en consecuencia.
Descripción
Los generadores síncronos de imán permanente (PMSG) con alta densidad de salida por unidad de volumen se están volviendo comunes en los sistemas de generación de energía eólica. Entre ellos, los PMSG de tipo spoke son más difíciles de magnetizar que otros PMSG, debido a sus características estructurales. El rendimiento de magnetización es crítico porque está directamente relacionado con la desmagnetización y la productividad en masa de los imanes permanentes, y el rendimiento de carga se reduce cuando ocurre la no magnetización debido al bajo rendimiento de magnetización. Además, el rendimiento de arranque es crucial en las turbinas eólicas y está influenciado por el par de arrastre del PMSG. Esto se debe a que arrancar una turbina eólica con un gran par de arrastre es más desafiante. Por lo tanto, este estudio propone un diseño de forma de rotor de PMSG de tipo spoke para turbinas eólicas de baja capacidad que considera la magnetización y los pares de arrastre. Analizamos el principio de magnetización y los factores que influyen en el rendimiento de magnetización, y diseñamos una forma de rotor con un rendimiento de magnetización mejorado. Además, aplicamos una estructura de barrera de rotor asimétrica para reducir el par de arrastre y analizamos el rendimiento del modelo final utilizando análisis de elementos finitos. Analizamos la saturación de temperatura durante la operación del modelo final utilizando un método de red térmica y validamos la desmagnetización irreversible en consecuencia.