Axial generator for a low power wind generator, selection, design and simulation in COMSOL multiphysic



Document title: Axial generator for a low power wind generator, selection, design and simulation in COMSOL multiphysic
Journal: Visión electrónica
Database: PERIÓDICA
System number: 000459171
ISSN: 1909-9746
Authors:
1
1
Institutions: 1Universidad Distrital "Francisco José de Caldas", Bogotá. Colombia
Year:
Season: Ene-Jun
Volumen: 15
Number: 1
Pages: 39-49
Country: Colombia
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Analítico
Spanish abstract Los generadores de flujo axial son máquinas utilizadas en sistemas de generación eóli-ca, 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 si-mulación 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
English abstract Axial flux generators are machines used in wind generation systems, and given the growing interest in small-scale renewable energy, it is required to look for new confi-gurations to address the increase in energy needs globally. This document discusses the selection, design and simulation of three topologies of a dual-rotor permanent axial flux magnet generator for low-speed, low-power (10 watt) applications, which are modeled by applying the finite element method in COMSOL 2D software, as a contribution to the Low Power Wind Generator Topologies research project. Thanks to this method it is possible to optimize the design and observe the density of magnetic flux in the teeth of the stator, air gap and magnetic poles. The results obtained are compared taking as reference the output power generated under the loads of 10, 40,100, 150 and 260 ohms, in addition indicate that topologies 1 and 3 (purely coreless and slotted stator) exhibit better behavior both in no-load and under load, when looking to reduce the weight of the machine implemented a HALBACH type matrix on the magnetic poles of the rotors
Disciplines: Ingeniería,
Ciencias de la computación
Keyword: Generación de energía,
COMSOL 2D (software),
Diseño,
Generador de flujo axial,
Generadores eólicos,
Pequeña escala
Keyword: Energy generation,
Axial flux generator,
COMSOL 2D (software),
Design,
Small scale,
Wind generators
Full text: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/visele/article/view/17985/18668