I generatori elettrici hanno una miriade di usi, che vanno dall'automotive agli aerei alle microgrid. Attualmente c'è un forte desiderio di ridurre le dimensioni e aumentare l'efficienza dei dispositivi.

I ricercatori della Purdue University hanno escogitato un modo efficace per ridurre le dimensioni e aumentare l'efficienza dei generatori elettrici di potenza da moderata a bassa utilizzati in queste applicazioni.

Una macchina sincrona a rotore avvolto contiene un avvolgimento di campo, un gruppo di bobine isolate che trasportano corrente, sul rotore utilizzato per creare un campo magnetico rotante e regolare la tensione di uscita. Associato a questo avvolgimento sono le perdite, che generano calore che deve essere sottratto al rotore di filatura. I magneti permanenti possono essere utilizzati anche per generare il campo magnetico con molta meno perdita e generazione di calore, ma questo approccio non facilita la regolazione della tensione di uscita.

"Il dispositivo a magnete interno parallelo Purdue è una soluzione ibrida che crea parte del campo con un magnete permanente e parte del campo con un avvolgimento di campo, " ha detto Scott Sudhoff, il professore di ingegneria elettrica e informatica di Michael e Katherine Birck presso il Purdue's College of Engineering, la cui ricerca si concentra sull'elettronica di potenza e sui dispositivi elettromeccanici. "Ciò consente di regolamentare, ma con perdite inferiori rispetto a una macchina convenzionale."

Omar Laldino, un ex dottorato di ricerca studente di Sudhoff, ha aiutato a guidare il team di Purdue che ha creato il dispositivo a magnete interno. Sudhoff ha affermato che il dispositivo potrebbe essere utilizzato in una varietà di applicazioni di generatori AC e DC (con un raddrizzatore). Le questioni chiave includono le domande sulla migliore struttura della macchina in termini di fusione delle due fonti di campo, smorzamento elettromagnetico e prestazioni ai guasti. Il team ha convalidato il codice di progettazione attraverso test basati sull'analisi degli elementi finiti.