Generador axial para un generador eólico de baja potencia, selección, diseño y simulación en COMSOL multiphysic

Abstract

Los generadores de flujo axial son máquinas utilizadas en sistemas de generación eólica, y dado el creciente interés por las energías renovables a pequeña escala se requiere buscar nuevas configuraciones que permitan enfrentar el aumento de las necesidades energéticas a nivel mundial. En este documento se analiza la selección, diseño y simulación de tres topologías de un generador de imanes permanentes de flujo axial de doble rotor para aplicaciones de baja velocidad y baja potencia (10 watios), las cuales se modelan aplicando el método de elementos finitos en el software COMSOL 2D, como aporte al proyecto de investigación Topologías de Generador Eólico de Baja Potencia, gracias a este método es posible optimizar el diseño y observar la densidad de flujo magnético en los dientes del estator, entrehierro y polos magnéticos. Los resultados obtenidos se comparan tomando como referencia la potencia de salida generada bajo las cargas de 10, 40,100, 150 y 260 ohmios, además indican que las topologías 1 y 3 (puramente sin núcleo y estado ranurado) presentan un mejor comportamiento tanto en vacío como bajo carga, al buscar reducir el peso de la maquina implementado una matriz tipo HALBACH en los polos magnéticos de los rotores.