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Dissertação

Performance and Reliability Characteristics of a Superconducting Magnet Low-speed and Linear Synchronous Generator EVALUATED

Detalhes: A introdução de blocos supercondutores de alta temperatura a custos moderados e com temperaturas críticas superiores à temperatura de ebulição do azoto líquido, especificamente os materiais compósitos YBCO e GdBCO, renova-se o interesse em utilizá-los em circuitos magnéticos de máquinas eléctricas. O uso de supercondutores no circuito magnético de geradores síncronos de baixa velocidade torna-se uma tecnologia atractiva, especialmente quando utilizados no circuito de excitação, substituindo os ímanes permanentes. Blocos supercondutores permitem aprisionar campos magnéticos superiores aos ímanes permanentes típicos. Por exemplo, blocos supercondutores são capazes de aprisionar um campo de 3 T usando azoto líquido, a 77 K, enquanto os ímanes de NdFeB possuem um valor de campo de indução magnética remanescente de 1.4 T. Assim, simulações FEM e trabalho experimental são desenvolvidos nesta tese para testar o uso de blocos supercondutores no circuito magnético de geradores síncronos de baixa velocidade. As experiências e as simulações são feitas utilizando ímanes permanentes, blocos YBCO e GdBCO de forma a comparar os resultados destas três formas de excitar o circuito. Diversas técnicas de magnetização são utilizadas para os blocos supercondutores, magnetização por pulsos e magnetização de arrefecimento de campo. Por fim, para o circuito estudado, o uso de blocos YBCO demonstrou algumas limitações devido ao seu baixo valor de corrente crítica. No entanto, blocos GdBCO demonstram resultados promissores. Usar blocos GdBCO como fonte de excitação do circuito, alinhado com uma otimização do circuito elétrico, pode de facto levar a uma melhor performance dos blocos supercondutores em comparação com os ímanes permanentes.
Keywords: Máquinas eléctricas, HTS, Magnetização, Ímanes supercondutores

Discussão: novembro 25, 2022, 16:0