Aplicação de ímãs permanentes em turbinas eólicas

Já se perguntou como as turbinas eólicas funcionam? Provavelmente, você tem, mas certamente teria perguntas em sua mente. Por exemplo, você pode estar curioso para saber exatamente como essas estruturas imponentes com duas lâminas são capazes de gerar enormes quantidades de eletricidade para alimentar muitas famílias em todo o país.

No centro da mecânica em turbinas eólicas, há ímãs permanentes , um tipo especial de ímã com fortes propriedades magnéticas permanentes. Até a invenção das turbinas eólicas, a principal fonte de energia eram combustíveis fósseis como carvão e petróleo. Embora estes fossem tremendamente úteis, eles tiveram uma falha importante; Eles emitiram quantidades alarmantes de dióxido de carbono, que é tóxico para os seres humanos e o meio ambiente.

Por que as indicações são referentes a P ?

A aceitação geral das turbinas eólicas como uma importante fonte de energia reside apenas porque são uma forma de energia limpa. Lembre -se de que a sustentabilidade ambiental tem sido um tópico de zumbido há algum tempo. O fato de as turbinas eólicas gerarem apenas energia limpa (sem a emissão de qualquer material ambientalmente tóxico) os torna um item básico na indústria de energia. Eles estão aqui para ficar - e central para esse fim é a presença de ímãs permanentes, como ímãs de neodímio .

Os ímãs de neodímio são um tipo de ímã de terra rara. Outro exemplo é a combinação de neodímio-ferro-boro. Essas turbinas são usadas em projetos de turbinas eólicas para reduzir custos, melhorar a confiabilidade e reduzir drasticamente a necessidade de manutenção contínua e dispendiosa.

Então, como os ímãs permanentes funcionam em turbinas eólicas?

A operação de geradores de turbinas eólicas é baseada no princípio do eletromagnetismo e normalmente segue o design do primeiro eletromagnético projetado por Michael Faraday em 1831. Quando um condutor elétrico é girado dentro de um campo magnético, gera eletricidade. À medida que as lâminas das turbinas giram na direção do vento, a indução eletromagnética ocorre dentro do campo magnético do ímã permanente nas turbinas para produzir eletricidade. Um gerador conectado ao eixo da turbina eólica converte o movimento das lâminas em eletricidade.

Mas, em vez de usar anéis de escorregamento, conforme empregado em eletroímãs, os ímãs permanentes em turbinas eólicas usam o campo magnético de ímãs fortes da Terra rara.

Diferença entre eletroímãs e ímãs permanentes

Ao contrário dos eletroímãs, os ímãs permanentes não requerem energia de nenhuma fonte externa. A principal diferença entre o uso de eletroímãs e ímãs permanentes em turbinas eólicas é que os eletromagnets requerem anéis de deslizamento para alimentar os eletroímãs, enquanto os ímãs permanentes não. Novamente, as caixas de câmbio requerem manutenção contínua, o que pode aumentar significativamente os custos.

A função da caixa de engrenagens é converter a baixa velocidade de rotação de um eixo de turbina nas velocidades mais altas necessárias nos geradores de indução para produzir eletricidade. Mas as caixas de câmbio causam atrito e podem reduzir o desempenho. Com o ímã de neodímio, por exemplo, substituindo os eletroímãs, podemos obter maior eficiência nas turbinas, diminuição da eficiência e menor custo de manutenção.

Hoje, os engenheiros desenvolveram geradores eletromagnéticos ainda mais sofisticados que trabalham em conjunto com a energia eólica presa pelas turbinas eólicas para classificar eletricidade para consumo local em famílias, escolas, hospitais, estabelecimentos de negócios e assim por diante. A partir de agora, uma turbina eólica pode produzir até 113 GW e pode alimentar cerca de 250 T0 300 casas, a julgar pela intensidade do vento.

Como os ímãs proporcionam melhores soluções de montagem em turbinas eólicas

Além de ajudar a gerar eletricidade, os ímãs permanentes desempenham um papel crucial para ajudar a manter a integridade das paredes altas da turbina. Se você é privilegiado para olhar para dentro de um gerador de turbinas eólicas, verá muitos cabos e escadas muito longas presas às paredes. Alguns deles contêm elevadores para permitir que os trabalhadores acessem a nacele turbina.

A solução tradicional para conseguir isso é perfurar orifícios nas paredes da turbina para montar os suportes ou soldar os suportes nas paredes para segurar os suportes. Infelizmente, essa solução pode afetar a integridade das paredes, reduzir sua força e torná -las propensas à corrosão.

Felizmente, os ímãs permanentes estão intensificando o jogo, permitindo que os engenheiros montassem suportes na parede sem perfurar orifícios ou soldando nada. Alguns fabricantes de turbinas usam engenhosamente um sistema de montagem magnética para prender suportes de parede e outros materiais essenciais na parede das turbinas. Metais de terras raras fortes, como ímãs de neodímio, são uma excelente opção para esse tipo de aplicação.

Conclusão

Considerando que os ímãs permanentes desempenham um papel importante em ajudar o mundo a gerar energia elétrica limpa, é seguro dizer que ímãs permanentes são indispensáveis. Curiosamente, eles são aplicados em muitos outros campos, como medicamentos, eletrônicos, etc.