Comparação Entre Geradores Síncronos Com Arranjo Halbach Utilizando Um Ou Dois Estatores
Resumo
O interesse na produção de energias alternativas a partir de fontes renováveis é um tema muito atual. O Brasil ocupa o oitavo lugar em consumo de energia eólica, com a utilização de geradores de indução trifásicos. Neste trabalho foi realizada uma análise comparativa entre dois geradores elétricos trifásicos, um com uma bobina estatora e o outro com duas bobinas estatoras, ambos construídos com dois rotores de imãs permanentes de NdFeB montados em configuração Halbach. Foram realizadas medidas de geração de energia em cargas puramente resistivas usando sistemas em estrela (Y) e em triângulo (Δ) foram determinadas suas potências trifásicas, em função da rotação. Foram determinados os resultados de eficiência, apontando o melhor rendimento. Observou-se que, no sistema com um único estator, as potências trifásicas obtidas atingiram valores mais elevados em relação ao gerador com dois estatores. Por outro lado, os geradores com dois estatores apresentaram maiores rendimentos, já levando em consideração as potências trifásicas, perdas por efeito Joule e correntes parasitas.A tendência atual é desenvolver tecnologias visando elevar o grau de eficiência dos geradores com indução trifásica, com a redução da dispersão magnética que ocasiona a perda de tensão e a diminuição dos custos.
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PDFReferências
[ABEE2018] Associação Brasileira de Energia Eólica. 15 de Fevereiro de 2018. Disponível em:
[ANEEL2011] Aneel - agência nacional de energia elétrica - banco de informações de geração. Banco de Informações de Geração, Agosto/2011, 2011. URL http: //www.aneel.gov.br.
[BUMBY2005] Bumby JR and MARTIN, R. Axial-flux permanent-magnet air-cored generator for small-scale wind turbines. Proc. Inst. Eletr.Eng. Eletr. Power Appl., 2005. 15- pp 1065-1075
[COEY2009] J.M.Coey, Magnetism and Magnetic Materials, Cambdrige University Press, 2009, pg. 473-477.
[DE OLIVEIRA2012] Sebastião EM; SEBASTIÃO, FQ de A. Ensaios e Extração de Parâmetros Utilizados em Modelagem de Máquina Síncrona de Ímas Permanentes. IV Simpósio Brasileiro de Sistemas Elétricos. Goiânia, Go. 15 a 18 de Maio de 2012.
[FILHO2014] A. S. CARDOSO J. G..Energia eólica: tipos de geradores e conversores usados atualmente. O Setor Elétrico / Maio de 2014.
[HALBACH1980] Klaus. Design of permanent multipole magnets with oriented rare earth cobalt material. Nuclear instruments and methods, v. 169, n. 1, p. 1-10, 1980.
[HALLIDAY2010] David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física, Vol.III . Capítulo 30. LTC, 2010.
[LIU2018] L., Chunyuan et al. Spatial harmonic analysis on a permanent magnet linear generator with H albach array for direct‐driver wave energy conversion. International Journal of Numerical Modelling: Electronic Networks, Devices and Fields, v. 31, n. 5, p. e2316, 2018.
[LIU2018] L., Kai et al. Design and Analysis of Halbach Ironless Flywheel BLDC Motor/Generators. IEEE Transactions on Magnetics, 2018.
[MERRITT1994] Bernard T. et al. Halbach array motor/generators: A novel generalized electric machine. Lawrence Livermore National Lab., CA (United States), 1994.
[MILLER1989] Timothy John Eastman. Brushless Permanent-Magnet and Reluctance Motor Drives. Oxford Science Publications-Clarendon Press, 1989.
[MOREIRA2005] M. A. C.. Projeto de motores lineares com auxílio do método dos elementos finitos. Rio de Janeiro, RJ. Brasil. Março/2005.
[RAHMAN1985] R., M.; SLEMON, G. Promising applications of neodymium boron iron magnets in electrical machines. IEEE transactions on Magnetics, v. 21, n. 5, p. 1712-1716, 1985.
[SITAPATI2001] R Krishnan. Performance comparisons of radial and axial field, permanent-magnet, brushless machines. IEEE Transactions on Industry Applications, 37(5):1219–1226, 2001.
[SUNI2009] J.C.P, Determinação de Parâmetros de Geradores Síncronos para Estudos de Comportamento Dinâmico de Sistemas Elétricos – DISSERTAÇÃO DE MESTRADO – UNICAMP – 31 DE JUL. 2009
[WANG2005] Xiaoyuan, Zhao Fang, Du Jingjuan, and Tang Renyuan. The magnetic field simulation of multi-disc coreless magnet synchronous motor based on halbach array. Electrical Machines and Systems, 2005. ICEMS 2005. Proceedings of the Eighth International Conference on 3, Vol. 3:2083 – 2086, 2005.
[ZHU2001] Z. Q.; HOWE, D. Halbach permanent magnet machines and applications: a review. IEE Proceedings-Electric Power Applications, v. 148, n. 4, p. 299-308, 2001.