Las pequeñas turbinas eólicas fuera de red se utilizan principalmente para el suministro de electricidad en zonas remotas, viviendas y pequeñas instalaciones industriales. Como uno de los componentes principales del generador, la elección de los imanes permanentes es crucial. Este artículo describirá los imanes permanentes necesarios para las pequeñas turbinas eólicas fuera de red en términos de forma, material, recubrimiento y rendimiento.

La forma del imán permanente afecta directamente la eficiencia y estabilidad de la turbina eólica. Las formas comunes incluyen:

1. Imanes de Bloque: Los más comunes, fáciles de fabricar e instalar, adecuados para la mayoría de las pequeñas turbinas eólicas.
2. Imanes Cilíndricos: Adecuados para generadores diseñados específicamente, beneficiosos para una distribución uniforme del campo magnético.
3. Imanes en Forma de Arco:Frecuentemente utilizados en las partes del estator o rotor, capaces de proporcionar un campo magnético más uniforme, mejorando la eficiencia de generación de energía.

El material del imán permanente determina su rendimiento magnético, durabilidad y coste. Los materiales comunes de imanes permanentes incluyen:

1. Boro de Neodimio Hierro (NdFeB):: El material de imán permanente más fuerte, con alto producto de energía y excelente rendimiento. Adecuado para turbinas eólicas de alto rendimiento. Sin embargo, es costoso y sensible a las temperaturas ambientales, requiriendo atención al rango de temperatura de operación.
2. Samario Cobalto (SmCo): Excelente estabilidad térmica y resistencia a la corrosión, pero el producto de energía es ligeramente inferior al de NdFeB, y el coste es alto. Adecuado para pequeñas turbinas eólicas en entornos extremos.
3. Ferrita: Bajo coste, resistente a la corrosión, adecuado para turbinas eólicas pequeñas económicas con bajos requisitos de rendimiento. Sin embargo, su producto de energía y propiedades magnéticas son muy inferiores a los dos primeros.

El tratamiento superficial de los imanes permanentes afecta significativamente su vida útil y rendimiento. Los recubrimientos comunes incluyen:

1. Recubrimiento de Níquel (Ni): Proporciona buena resistencia a la corrosión y protección mecánica, el recubrimiento más común para imanes NdFeB.
2. Recubrimiento de Zinc (Zn): Menor coste, proporciona un efecto protector básico, adecuado para aplicaciones de bajo coste.
3. Recubrimiento de Epoxi: Ofrece excelente resistencia a la corrosión y aislamiento eléctrico, adecuado para ambientes de alta humedad.
4. Revestimiento en oro: Proporciona la mejor protección contra la corrosión, pero es costoso, utilizado para aplicaciones especiales.

Los indicadores de rendimiento de los imanes permanentes incluyen el producto de energía, la coercitividad y la remanencia, afectando directamente la eficiencia y estabilidad del generador.

1. Producto de Energía (BHmax): Indica la capacidad del imán para almacenar energía. Los imanes NdFeB tienen el mayor producto de energía, hasta 50 MGOe o más, adecuados para generadores eficientes.
2. Coercitividad (Hc): Indica la capacidad del imán para resistir la desmagnetización. Una alta coercitividad asegura que el imán no se desmagnetice bajo altas temperaturas y campos magnéticos fuertes.
3. Remanencia (Br): Indica la densidad de flujo magnético del imán. Una alta remanencia ayuda a aumentar el voltaje de salida y la potencia del generador.

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Los pequeños aerogeneradores fuera de red tienen requisitos estrictos para los imanes permanentes, necesitando considerar de manera integral la forma, el material, el recubrimiento y el rendimiento. Los imanes NdFeB, debido a su alto rendimiento, son el material preferido, pero requieren atención a la temperatura ambiental y la prevención de la corrosión. Los imanes SmCo son adecuados para ambientes de alta temperatura y condiciones adversas, mientras que los imanes de ferrita son aptos para aplicaciones económicas. Elegir el imán permanente adecuado puede mejorar significativamente la eficiencia y la vida útil de los aerogeneradores, proporcionando un suministro de energía estable para los usuarios fuera de red.

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