Elektriska generatorer har en uppsjö av användningsområden - allt från bilar till flygplan till mikronät. Det finns för närvarande en stark önskan att minska storleken och öka effektiviteten på enheterna.

Forskare vid Purdue University har kommit på ett effektivt sätt att minska storleken och öka effektiviteten hos de elektriska generatorer med måttlig till låg effekt som används i dessa applikationer.

En lindad rotorsynkronmaskin innehåller en fältlindning - en grupp av isolerade strömförande spolar - på rotorn som används för att skapa ett roterande magnetfält och reglera utspänningen. Förknippade med denna lindning är förluster, som genererar värme som måste avlägsnas från den roterande rotorn. Permanenta magneter kan också användas för att generera magnetfältet med mycket mindre förlust och värmegenerering, men detta tillvägagångssätt underlättar inte reglering av utspänning.

"Purdues parallella innermagnetanordning är en hybridlösning som skapar en del av fältet med en permanentmagnet och en del av fältet med en fältlindning, sa Scott Sudhoff, Michael och Katherine Birck professor i elektro- och datorteknik vid Purdues College of Engineering, vars forskning fokuserar på kraftelektronik och elektromekaniska enheter. "Detta möjliggör reglering, men med lägre förluster än en konventionell maskin."

Omar Laldin, en före detta Ph.D. student till Sudhoff, hjälpte till att leda Purdue-teamet som skapade den inre magnetenheten. Sudhoff sa att enheten kan användas i en mängd olika AC- och DC-generatorapplikationer (med en likriktare). Nyckelfrågor inkluderar frågorna om den bästa maskinstrukturen när det gäller att slå samman de två fältkällorna, elektromagnetisk dämpning och felprestanda. Teamet har validerat designkoden genom finita elementanalysbaserad testning.