BR102013026968A2 - Imã permanente nd-fe-b sem disprósio, montagem de rotor, transdutor eletromecânico, turbina eólica - Google Patents

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Abstract

IMÃ PERMANENTE Nd-Fe-B SEM DISPRÓSIO, MONTAGEM DE ROTOR, TRANSDUTOR ELETROMECÂNICO, TURBINA EÓLICA A presente invenção refere-se a um imã permanente Nd-Fe-B (354) compreendendo 28-34% em peso dos elementos de terra-rara, em que o teor de Dy é menor do que 0,1% em peso e em que o imã permanente Nd-Fe-B (354) tem uma extensão espacial (h) paralela a uma direção de magnetização do imã permanente Nd-Fe-B (354) que é maior do que 30 mm. É ainda descrita uma montagem de rotor (350) para um transdutor eletromecânico (340), cuja montagem de rotor (350) compreende pelo menos um de tal imã permanente Nd-Fe-B (354). Além do mais, é descrito um transdutor eletromecânico (340) compreendendo tal montagem de rotor (350) e uma turbina eólica (100) compreendendo tal transdutor eletromecânico (340).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "IMÃ PERMANENTE Nd-Fe-B SEM DISPRÓSIO, MONTAGEM DE ROTOR, TRANSDUTOR ELETROMECÂNICO, TURBINA EÓLICA".
DESCRIÇÃO Campo da invenção
A presente invenção refere-se ao campo técnico de imãs permanentes de terra-rara do tipo Nd-Fe-B. A presente invenção ainda refere-se a uma montagem de rotor para um transdutor eletromecânico, em que a montagem de rotor compreende pelo menos um dos tais imãs permanentes 10 Nd-Fe-B. Além do mais, a presente invenção refere-se a um transdutor eletromecânico compreendendo tal montagem de rotor e a uma turbina eólica compreendendo tal transdutor eletromecânico.
Antecedentes da Técnica
Transdutores eletromecânicos são máquinas, que convertem 15 energia elétrica em energia mecânica ou vice-versa. Um motor elétrico é um transdutor eletromecânico que converte energia elétrica em energia mecânica usando articulação do campo magnético. Um gerador elétrico é um transdutor eletromecânico que converte energia mecânica em energia elétrica também usando articulação de campo magnético.
Um transdutor eletromecânico compreende um estator e um ro
tor. O estator é uma montagem, que representa uma peça estacionária de um transdutor eletromecânico. O rotor é uma montagem, que representa a peça móvel de um transdutor eletromecânico. A articulação de campo magnético mencionada acima une o estator com o rotor.
Nos últimos anos, especialmente desde a introdução de materi
ais magnéticos de terra-rara, transdutores eletromecânicos de imã permanente (PM) têm se tornado populares uma vez que eles eliminam a necessidade de comutadores e escovas, que são comumente usados com transdutor eletromecânico de Corrente Direta convencional. A ausência de uma ex30 citação de rotor elétrico externo elimina perdas no lado do rotor e torna os transdutores eletromecânicos PM mais eficientes. Ainda, o design sem escovas de um transdutor eletromecânico PM permite que as bobinas de condutor sejam localizadas exclusivamente no estator estacionário. A esse respeito é mencionado que transdutores eletromecânicos não-PM, que são equipados com comutadores e escovas, são suscetíveis a custos de manutenção significativamente mais altos.
5 Transdutores eletromecânicos PM são também conhecidos por
sua durabilidade, controlabilidade, e ausência de faíscas elétricas. Graças as suas vantagens, os transdutores eletromecânicos PM são amplamente usados em muitas aplicações, tais como veículos elétricos (isto é, o transdutor eletromecânico é um motor) ou em sistemas de geração de força (isto é, o 10 transdutor eletromecânico é um gerador) tal como, por exemplo, em turbinas eólicas. Os transdutores eletromecânicos PM são usados em particular nas chamadas turbinas eólicas de Acionamento Direto (Direct Drive) (DD), em que o gerador é diretamente conectado através de um eixo principal a (um tubo de) um rotor da respectiva turbina eólica DD.
Hoje em dia, transdutores eletromecânicos PM altamente efici
entes são muitas vezes equipados com terra-rara PM do tipo Nd-Fe-B, que produz um campo magnético forte e que, como uma conseqüência, garante uma articulação de campo magnético forte entre rotor e estator. Isto também sustenta o gerador de uma turbina eólica moderna, e em particular o gerador 20 de uma turbina eólica DD. Desta maneira, para realizar um (acionamento direto) do gerador de turbina eólica com um gerador síncrono excitado permanente o material de PM, Nd-Fe-B, é usado.
A fim de aumentar a capacidade de um Nd-Fe-B PM de resistir contra um campo de desmagnetização é conhecido adicionar o elemento Disprósio (Dy) para um grau de imã. Em outras palavras, adicionando Dy a chamada coercividade intrínseca HcJ do Nd-Fe-B PM é aumentada.
Devido a uma alta demanda e poucos recursos o elemento Dy tornou-se bastante dispendioso nos últimos anos. No momento o nível de custo de Dy é desafiador em particular para produtores de turbinas eólicas. 30 Em adição, todas as novas minas que foram abertas no mundo não podem suprir Dy. Elas só podem suprir o elemento Neodímio (Nd). Desta maneira, a previsão do especialista é que nos próximos anos com o aumento da demanda por Nd-Fe-B PM, o preço para Dy ainda aumentará e o preço para Nd mais provavelmente diminuirá.
Um aumento adicional dos preços de Dy aumentaria o custo de PM para um gerador de acionamento direto e resultaria em um custo total alto de uma turbina eólica.
Pode haver uma necessidade de prover um imã permanente de Nd-Fe-B que, a despeito de üm conteúdo pequeno ou mesmo desaparecido de Dy, tem uma coercividade intrínseca suficientemente alta HcJ de tal maneira que o imã pode ser usado sob condições de temperatura que possibilitam o uso do imã para geradores elétricos de turbinas eólicas.
Sumário da Invenção
Esta necessidade pode ser atendida pela matéria de acordo com as reivindicações independentes. Modalidades vantajosas da presente invenção são descritas pelas reivindicações em anexo.
De acordo com um primeiro aspecto da invenção é provido um
imã permanente Nd-Fe-B. O imã permanente Nd-Fe-B provido compreende 28 a 34% em peso de elementos de terra-rara, em que o teor do elemento de terra-rara Dy é menor do que 0,1% em peso. Ainda, o imã permanente Nd-Fe-B tem uma extensão especial paralela a uma direção de magnetização do imã permanente Nd-Fe-B que é maior do que 30 mm.
O imã permanente Nd-Fe-B (PM) descrito é baseado na ideia de que adaptando a geometria do PM no sentido de uma forma tendo pelo menos uma certa espessura paralela à magnetização do PM, o teor do elemento Dy do Nd-Fe-B PM pode ser significativamente reduzida enquanto man25 tendo valores aceitáveis para desmagnetização. Em conseqüência, o PM descrito mostra uma capacidade suficiente para resistir contra um campo de desmagnetização.
Em outras palavras, os inventores do Nd-Fe-B PM descrito descobriram que a geometria e em particular as dimensões geométricas de um Nd-Fe-B PM tem um impacto sobre a capacidade de resistir contra uma desmagnetização. Especificamente, os inventores descobriram que a fim de ter uma imunidade suficiente alta ou resistência contra uma desmagnetização não querida mesmo quando Dy é significativamente reduzida quando comparada a uma dimensão espacial de Nd-Fe-B PM conhecida, por exemplo, a altura, do PM paralelo à direção de magnetização do PM deve exceder um certo valor limite de 30 mm.
Reduzindo uma quantidade de Dy (um Nd-Fe-B PM conhecida
sendo usado para um gerador de turbina eólica tem um teor de Dy de, por exemplo, até 15 % em peso) o custo total do PM pode ser reduzido muito embora aumentando a altura do Nd-Fe-B PM, o volume total e também a massa total do imã de PM será aumentado. Isto significa que para realizar o 10 Nd-Fe-B PM descrito, uma quantidade maior de Nd é necessária. Entretanto, em vista do grande e esperado aumento de preço adicional para Dy, e a comparativamente pequena e esperada diminuição adicional do preço para Nd descrito, Nd-Fe-B PM pode ser produzido muito mais barato do que um Nd-Fe-B PM conhecido tendo um teor de Dy na faixa de até 15 % em peso.
A parte de neodímio (Nd) os elementos de terra-rara descritos
podem em particular incluir pelo menos um dos elementos de terra-rara a seguir: Praseodímio (Pr), Gadolínio (Gd), Térbio (Tb) Disprósio (Dy), Hólmio (Ho).
De acordo com uma modalidade adicional da invenção o teor de Dy é menor do que 0,01% em peso. Isto pode prover a vantagem de que o teor de Dy é ainda mais reduzido de tal maneira que em vista do preço extremamente alto para o elemento Dy, o custo total para realizar o Nd-Fe-B PM descrito pode ser ainda reduzido.
É mencionado que o Nd-Fe-B PM descrito pode ser realizado 25 mesmo com um teor zero de Dy, em que impurezas não intencionais não são levadas em consideração. Tais impurezas podem ser possíveis desde que devido ao seu comportamento químico similar diferente do elemento de terra-rara pode tipicamente não ser separado com uma confiabilidade de 100%.
A relação entre (i) a altura paralela à direção de magnetização
do PM e (ii) a intrínseca coercividade HcJ do PM para um Nd-Fe-B PM, tendo um teor zero de Dy e um Nd-Fe-B PM tendo um certo teor de peso de Dy, podem ser descritos pela equação fenomenológica a seguir (I):
HcJ(0%Dy) · h_Mag(0%Dy) > HcJ(x%Dy) · h_Mag(x%Dy) (I) Desse modo, HcJ (0% de Dy) é coercividade magnética intrínseca para um grau de imã de 0% de Dy e uma temperatura de imã nominal, que, dependendo do conceito de refrigeração específico do respectivo gerador pode ser dentro da faixa de, por exemplo, 50°C a 140°C. O termo h_Mag (0% de Dy) é a altura do PM não contendo Dy paralelo à sua direção de magnetização. Correspondentemente, HcJ (x%Dy) é a coercividade magnética intrínseca para um grau de imã tendo x% em Dy e a mesma temperatura de imã nominal. Além disso, o termo h_Mag(x%Dy) é a altura do PM contendo direção de Dy. Novamente a altura h_Mag (x% em Dy) é medida paralela à direção de magnetização.
Isto significa que a multiplicação da coercividade magnética intrínseca HcJ com a altura de imã h_Mag é uma medida da resistência do 15 imã como também uma medida contra a desmagnetização. De acordo com a modalidade descrita aqui, esta medida é para um imã maior com 0% em Dy mais alto do que o ímã mais baixo com um certo (x) % em peso do elemento Dy. É claro, esta medida tem que ser mais alta na temperatura operacional nominal máxima do respectivo imã eu para aplicações de gerador de turbina 20 eólica típica é entre, por exemplo, 50°C a 140°C.
Falando de maneira descritiva: comparado ao conhecido Nd-FeB PM a altura de imã na direção de magnetização é aumentada de maneiras a resultar maior do que PM com 0% em Dy tem o mesmo comportamento contra a desmagnetização, por exemplo, em um caso de curto circuito no 25 gerador, a temperatura operacional nominal como o conhecido PM com uma certa percentagem de quantidade de Dy.
De acordo com uma modalidade adicional da invenção a extensão espacial paralela à direção de magnetização do imã permanente Nd-FeB, é maior do que 35 mm. Isto pode prover a vantagem que devido à altura aumentada paralela à direção de magnetização, a capacidade do PM descrito para resistir a uma desmagnetização indesejável é ainda aumentada.
De acordo com uma modalidade adicional da invenção uma extensão espacial perpendicular adicional à direção de magnetização do imã permanente Nd-Fe-B é pelo menos 80 mm. Isto pode prover a vantagem que o PM descrito tendo um teor pequeno extremo ou mesmo um zero de Dy pode ser realizado com dimensões geométricas que fazem o PM apropriado 5 para as aplicações do gerador de turbina eólica.
Especificamente, a extensão espacial adicional descrita, que pode ser chamada a largura do PM descrito é que um polo de imã do gerador correspondente pode consistir em uma ou mais peças de PM em uma direção circunferencial, radial e axial do gerador. A esse respeito é mencionado 10 que, para um gerador típico da moderna turbina eólica acionada direto, a montagem de rotor em que o PM é montado pode ter um diâmetro de cerca de 3 a 8 m e um comprimento de cerca de 1 a 3 m. Isto resulta em a certa área A (= 2% · diâmetro/2 ■ comprimento) que tem que ser coberta com uma matriz de uma pluralidade de PM.
De acordo com uma modalidade adicional da invenção, a coerci
vidade intrínseca HcJ do imã permanente Nd-Fe-B em uma temperatura de 20°C é menos do que 1200 kA/m e em particular menos do que 1000 kA/m.
De acordo com uma modalidade adicional da invenção, a coercividade intrínseca HcJ do imã permanente Nd-Fe-B em uma temperatura de 60°C é menos do que 800 kA/m e em particular menos do que 600 kA/m.
A esse respeito é mencionado que o Nd-Fe-B PM descrito, tendo um teor extremo pequeno ou mesmo um zero de Dy, difere de um Nd-Fe-B PM conhecido tendo um certo teor de Dy por uma coercividade intrínseca menor HcJ. Entretanto, essa coercividade intrínseca menor HcJ é ainda 25 grande o suficiente para usar o Nd-Fe-B PM descrito para um rotor de um gerador de um (acionamento direto de) turbina eólica.
De acordo com um aspecto adicional da invenção é descrita uma montagem de rotor para um transdutor eletromecânico, em particular para um gerador de uma turbina eólica. A montagem de rotor descrita com30 preende (a) uma estrutura de suporte, e (b) pelo menos um imã permanente Nd-Fe-B como descrito acima. O imã permanente Nd-Fe-B é montado para a estrutura de suporte. V: A montagem de rotor descrita é baseada na ideia de que com
/
o imã permanente Nd-Fe-B descrito acima, uma montagem de rotor para transdutor eletromecânico pode ser construído, que a despeito de um teor pequeno ou mesmo zero de Dy permite uma operação confiável por evitar uma desmagnetização indesejável do Nd-Fe-B PM.
A estrutura de suporte mencionada pode ser realizada, por exemplo, por um chamado alojamento de rotor que, quando instalado em um transdutor eletromecânico PM, é rotativo em torno de um eixo rotacional do transdutor eletromecânico PM.
De acordo com um aspecto adicional da invenção é descrito um
transdutor eletromecânico, em particular um gerador de uma turbina eólica. O transdutor eletromecânico descrito compreende (a) uma montagem de estator, e (b) uma montagem de rotor como descrito acima.
O transdutor eletromecânico descrito é baseado na ideia de que 15 com a montagem de rotor descrita acima é possível projetar transdutor eletromecânico PM em que, a despeito de ter somente uma quantidade de Dy reduzida, a capacidade para resistir contra o campo de desmagnetização é suficientemente alta de maneira que uma operação confiável do transdutor eletromecânico pode ser garantida.
É mencionado que o transdutor eletromecânico provido pode ser
realizado com designs diferentes. Uma opção de design comum é caracterizada pelo fato de a montagem de rotor ser localizada dentro da montagem do estator. Uma opção de design menos comum é caracterizada pelo fato de que a montagem de rotor é localizada fora da montagem do estator. Na últi25 ma opção, durante a operação do transdutor eletromecânico PM, o fluxo magnético interagindo entre as bobinas do estator e os componentes do imã Nd-Fe-B pode ser dirigido radialmente para fora do estator.
De acordo com um aspecto adicional da invenção é provida uma turbina eólica pra gerar energia elétrica. A turbina eólica provida compreende (a) uma torre, (b) um rotor, que é disposto na porção do topo da torre e que compreende pelo menos uma lâmina, e (c) um transdutor eletromecânico como descrito acima, em que o transdutor eletromecânico é mecanicamente acoplado com o rotor.
A turbina eólica descrita é baseada na ideia de que o transdutor eletromecânico descrito acima, representando um gerador para a turbina eólica, pode permitir a realização da turbina eólica de uma maneira menos 5 dispendiosa porque, devido às dimensões geométricas definidas do PM sendo usadas para a montagem de rotor do gerador comparada ao PM conhecido, uma grande quantidade de elemento Dy muito dispendioso pode ser economizada.
Deve ser observado que modalidades da invenção têm sido 10 descritas com referência a assuntos diferentes. Entretanto, uma pessoa versada na técnica irá reunir, a partir da descrição acima e da descrição a seguir que, a menos que outra observada, em adição a qualquer combinação de características pertencendo a um tipo de matéria, também qualquer combinação entre características relacionadas a diferentes matérias seja consi15 derada como para ser descrita dentro deste documento.
Os aspectos da presente invenção definidos acima são evidentes a partir dos exemplos da modalidade a ser descrita daqui em diante e são explicados com referência aos exemplos da modalidade. A invenção será descrita em mais detalhes daqui em diante com referência aos exempios de modalidades, mas aos quais a invenção não é limitada.
Breve Descrição dos Desenhos
Figura 1 mostra uma turbina eólica de acordo com uma modalidade da presente invenção.
Figuras 2 e 3 mostram uma comparação entre um transdutor eletromecânico conhecido compreendendo uma montagem de rotor sendo equipada com imãs Nd-Fe-B tendo um certo teor de Dy e um transdutor eletromecânico de acordo com uma modalidade da invenção em que imãs NdFe-B são usados que são livres de Dy.
Descrição detalhada
A ilustração no desenho é esquematicamente. É notado que em
figuras diferentes, elementos similares ou idênticos ou características são providos com os mesmos sinais de referência ou com sinais de sinais de referência, que são diferentes dos sinais de referência correspondentes somente dentro do primeiro dígito. A fim de evitar elementos ou características de repetições, que já foram elucidados com respeito à modalidade anteriormente descrita, não são elucidados novamente em uma posição posterior da 5 descrição.
Figura 1 mostra uma turbina eólica 100 de acordo com uma modalidade da invenção. A turbina eólica 100 compreende uma torre 120 que é montada em um fundamento não representado. No topo da torre 120 está disposto uma nacela (barquinha) 122. Entre a torre 120 e a nacela 122 é 10 provido um dispositivo de ajuste de ângulo de guinada 121 que é capaz de girar a nacela 122 em torno de um eixo vertical representado sendo alinhado com a extensão longitudinal da torre 120. Controlando o dispositivo de ajuste do ângulo de guinada 121 de uma maneira apropriada, pode se ficar certo de que durante uma operação normal da turbina eólica 100 a nacela 122 15 está sempre apropriadamente alinhada com a direção do vento em curso. Entretanto, o dispositivo de ajuste do ângulo de guinada 121 pode também ser usado para ajustar o ângulo de guinada para uma posição, em que a nacela 122 está intencionalmente não perfeitamente alinhada com a direção do vento em curso.
A turbina eólica 100 ainda compreende um rotor 110 tendo três
lâminas 114. Na perspectiva da Figura 1 somente duas lâminas 114 são visíveis. O rotor 110 é capaz de ser rodado em torno de um eixo rotativo 110a. As lâminas 114, que são montadas em um cubo 112, se estendendo radialmente em relação ao eixo rotacional 110a.
Entre o cubo 112 e uma lâmina 114 é respectivamente provido
um dispositivo de ajuste da lâmina 116 a fim de ajustar o ângulo de afastamento da lâmina de cada lâmina 114 girando a respectiva lâmina 114 em torno de um eixo não ilustrado sendo substancialmente alinhado paralelo à extensão longitudinal da respectiva lâmina 114. Controlando o dispositivo de 30 ajuste da lâmina 116 o ângulo de ajuste da lâmina da respectiva lâmina 114 pode ser ajustado de tal maneira que, pelo menos quando o vento não é muito forte, uma força máxima de vento pode ser recuperada a força de vento disponível. Entretanto, o ângulo de afastamento da lâmina pode também ser intencionalmente ajustado para uma posição, em que somente uma força de vento reduzida pode ser capturada.
Como pode ser visto a partir da Figura 1, dentro da nacela 122 é 5 provida uma caixa de engrenagem 124. A caixa de engrenagem 124 é usada para converter o número de revoluções do rotor 110 em um número mais alto de revoluções de um eixo 125, que é acoplado de uma maneira conhecida a um transdutor eletromecânico 140. O transdutor eletromecânico é um gerador 140.
Neste ponto é mostrado que a caixa de engrenagem 124 é op
cional e que o gerador 140 pode também ser diretamente acoplado ao rotor 110 pelo eixo 125 sem mudar os números de revoluções. Neste caso a turbina eólica é uma chamada turbina eólica de Acionamento Direto (Direct Drive (DD)).
Adicionalmente, um freio 126 é provido a fim de interromper a
operação da turbina eólica 100 ou a fim de reduzir a velocidade rotacional do rotor 110, por exemplo, (a) em caso de uma emergência, (b) em caso de condições de vento muito forte que poderá danificar a turbina eólica 100, e/ou (c) em caso de uma economia não intencional do tempo de vida de 20 desgaste consumido e/ou a taxa de consumo do tempo de vida de desgaste de pelo menos um componente estrutural da turbina eólica 100.
A turbina eólica 100 ainda compreende um sistema de controle 153 para operar a turbina eólica 100 de uma maneira altamente eficiente. A parte de controlar, por exemplo, o dispositivo de ajuste do ângulo de guinada 25 121, o controle de sistema ilustrado 153 é também usado para ajustar o ângulo de afastamento da lâmina das lâminas do rotor 114 de uma maneira otimizada.
De acordo com princípios básicos de engenharia elétrica, o gerador 140 compreende uma montagem de estator 145 e uma montagem de rotor 150. A montagem de estator 145 compreende uma pluralidade de bobinas não representadas para gerar corrente elétrica em resposta a um fluxo magnético de tempo alternado. A montagem do rotor 150 compreende uma pluralidade de peças de imã permanente Nd-Fe-B que é disposta em uma matriz sendo disposta em torno de uma área de superfície curva da montagem de rotor 150. De acordo com modalidades da invenção, as peças do imã permanente Nd-Fe-B não contêm o elemento Dy. A fim de garantir que 5 garantir que elas, no entanto, tenham coercividade intrínseca alta o suficiente, essas peças de imãs permanentes Nd-Fe-B têm uma extensão física comparativamente grande ao longo de uma direção sendo paralela à direção de magnetização. Especificamente, essa extensão física, que neste documento é também chamada a altura das peças de PM, é maior do que 10 30 mm. Especificamente, de acordo com a modalidade concreta descrita aqui, essa altura é aproximadamente 37 mm.
É mencionado que não é necessário que a montagem de rotor 150 seja disposta dentro da montagem do estator 145. É de preferência também possível que a montagem do rotor circunde a montagem do estator. Figuras 2 e 3 mostram em uma vista de corte transversal uma
comparação entre (a) um transdutor eletromecânico 240 conhecido compreendendo uma montagem de rotor 250 sendo equipado com peças de imã Nd-Fe-B 254 tendo um certo teor de Dy e (b) um transdutor eletromecânico 340 de acordo com uma modalidade da invenção em que as peças de imã 20 Nd-Fe-B 354 são usadas que têm uma composição sendo livre de elemento Dy (muito dispendioso).
Ambos o transdutor eletromecânico 240 conhecido mostrado na Figura 2 e o transdutor eletromecânico 340 de acordo com uma modalidade da invenção, mostram na Figura 3 ter a mesma montagem de estator 245. 25 Como pode ser visto, a partir das Figuras, a montagem de estator 245 tem uma estrutura de suporte de estator 247 compreendendo uma pilha de uma pluralidade de folhas de laminação e uma pluralidade de enrolamentos de estator 249 sendo acomodada dentro da estrutura de suporte do estator 247. Os enrolamentos 249 são interconectados de uma maneira conhecido por 30 meio de conexões elétricas descritas.
A montagem do rotor 250 do transdutor eletromecânico 240 conhecido, que é separado da montagem do estator 245 por um intervalo de ar ag, compreende uma estrutura de suporte de rotor 252 provendo a base mecânica base para a montagem de peças de Nd-Fe-B PM 254. A estrutura de suporte 252 compreende um material magnético a fim de otimizar o campo magnético gerado pela peça de Nd-Fe-B PM 254 e outras peças de Nd-Fe-B 5 PM não mostradas na Figura 2. Dessa maneira, de acordo com os princípios conhecidos no design dos transdutores eletromecânicos, o campo magnético é otimizado de tal maneira que a articulação do campo magnético entre a montagem de estator 245 e a montagem de rotor 250 é maximizada.
A montagem do rotor 350 do transdutor eletromecânico 340 10 compreende uma estrutura de montagem de rotor 352 provendo a base mecânica para a montagem das peças Nd-Fe-B PM 354. Novamente, a estrutura de suporte 352 compreende um material magnético a fim de otimizar a articulação do campo entre a montagem do estator 245 e a montagem do rotor 350.
De acordo com a modalidade descrita aqui, o intervalo de ar ag,
entre a montagem do rotor 350 e a montagem do estator 245, pode ser usado para guiar um fluido resfriado através do transdutor eletromecânico 340 a fim de remover calor de descarga que durante a operação é gerado em particular pelas bobinas do estator 249 da montagem de estator 245.
É mencionado que uma pluralidade de peças PM pode ser mon
tada para a estrutura de suporte 352. As peças de PM são preferivelmente dispostas em uma matriz como estrutura em torno de uma área de superfície curva da estrutura de suporte 352 tendo uma geometria basicamente cilíndrica. Na Figura 3 para o fim de esclarecimento somente, uma peça de PM 254 é descrita.
Como pode ser visto a partir de uma comparação entre as Figuras 2 e 3, a altura de h da peça de Nd-Fe-B PM 354 com 0% em Dy é aproximadamente maior por um fator de dois comparados à altura da peça NdFe-B PM 254 com x% em Dy. Desta maneira, a altura que nas Figuras 2 e 3 30 se estende ao longo da direção vertical é orientada em paralelo à direção de magnetização das peças de Nd-Fe-B PM 254, 354. Aumentando a altura do imã ao longo da direção de magnetização e eliminando Dy da composição dos imãs, é possível manter as mesmas, ou pelo menos similares propriedades de desmagnetização quando comparada ao imã com altura menor e um determinado teor de Dy.
Em outras palavras, trocando ambas, a composição e o tamanho 5 do Nd-Fe-B PM, o comportamento magnético pode ser mantido pelo menos aproximadamente o mesmo. Quando reduzindo uma quantidade de Dy na composição de imãs, a altura de imã paralela à sua direção de magnetização tem que ser aumentada para a extremidade até com pelo menos aproximadamente as mesmas propriedades da peça de imã.
Em vista do alto preço do elemento Dy, reduzindo a quantidade
de Dy o custo total do PM pode ser reduzido, muito embora aumentando a altura de Nd-Fe-B PM o volume total e, em conseqüência, também a massa toda do imã de PM e a quantidade necessária de Nd será aumentada.
Deverá ser observado, que o termo "compreendendo" não exclui outros elementos ou etapas e o uso de artigos "um" ou "uma" não exclui uma pluralidade. Também elementos descritos em associação com modalidades podem ser combinados. Deverá ser também observado, que sinais de referência nas reivindicações não deverão ser considerados como limitando
o escopo das reivindicações.

Claims (9)

1. Imã permanente Nd-Fe-B (354) compreendendo 28 a 34% em peso de elementos de terra-rara, em que o teor do elemento de terra-rara Dy é menor do que 0,1 % em peso, em que o imã permanente Nd-Fe-B (354) tem uma extensão espacial (h) paralela a uma direção de magnetização do imã permanente NdFe-B (354) que é maior do que 30 mm.
2. Imã permanente Nd-Fe-B de acordo com a reivindicação anterior, em que o teor de Dy é menor do que 0,01 % em peso.
3. Imã permanente Nd-Fe-B de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a extensão espacial (h) paralela à direção de magnetização do imã permanente Nd-Fe-B (354) é maior do que 35 mm.
4. Imã permanente Nd-Fe-B de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que uma extensão espacial adicional perpendicular à direção de magnetização do imã permanente Nd-Fe-B é pelo menos 80 mm.
5. Imã permanente Nd-Fe-B de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a coercividade intrínseca HcJ do imã permanente Nd-Fe-B (354) em uma temperatura de 20°C é menos do que 1200 kA/m e em particular menos do que 1000 kA/m.
6. Imã permanente Nd-Fe-B de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a coercividade intrínseca HcJ do imã permanente Nd-Fe-B (354) em uma temperatura de 60°C é menos do que 800 kA/m e em particular menos do que 600 kA/m.
7. Montagem de rotor para um transdutor eletromecânico (140,340), em particular para um gerador (140, 340) de uma turbina eólica (100), a montagem de rotor (350) compreendendo uma estrutura de suporte (352), e pelo menos um imã permanente Nd-Fe-B (35de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o imã permanente NdFe-B (354) é montado para a estrutura de suporte (352).
8. Transdutor eletromecânico, em particular um gerador (140, 340) de uma turbina eólica (100), o transdutor eletromecânico (140, 340) compreendendo uma montagem de estator (245), e uma montagem de rotor (350) de acordo com a reivindicação anterior.
9. Turbina eólica para gerar energia elétrica, a turbina eólica (100) compreendendo uma torre (120), um rotor (110), que é disposto em uma porção do topo da torre (120) e que compreende pelo menos uma lâmina (114), e um transdutor eletromecânico (140, 340) como mencionado na reivindicação anterior, em que o transdutor eletromecânico (140, 340) é mecanicamente acoplado com o rotor.
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