Diseño de un Sistema de Blindaje Activo-Pasivo Sinergístico Utilizando Aleación Amorfa a Base de Fe

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Eléctrica
• Ciencia de Materiales
• Electromagnetismo

Sus antecedentes:

• Los sistemas de potencia generan importantes campos magnéticos de frecuencia de potencia y perturbaciones transitorias.
• El blindaje magnético eficaz es crucial para proteger equipos de potencia sensibles.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema sinergístico de blindaje magnético activo-pasivo.
• Evaluar el rendimiento de las aleaciones amorfas a base de Fe para aplicaciones de blindaje magnético.

Principales métodos:

• Se utilizaron aleaciones amorfas a base de Fe de alto rendimiento combinadas con una bobina de compensación optimizada de tres ejes.
• Se empleó el método de elementos finitos (FEM) para la optimización del diseño.
• Se validó el rendimiento mediante pruebas experimentales.

Principales resultados:

• Las aleaciones amorfas a base de Fe demostraron una tasa de decaimiento del campo magnético y una densidad de flujo magnético de saturación superiores en comparación con los materiales convencionales.
• La bobina de compensación optimizada de tres ejes y forma cuadrada, diseñada utilizando el algoritmo de optimización de enjambre de partículas de recocido simulado (SimuAPSO), logró una supresión eficaz del campo magnético residual.
• Los resultados experimentales mostraron una efectividad de blindaje de 38-50 dB contra un campo de interferencia compuesto de 1200 μT, mitigando perturbaciones tanto de estado estacionario como transitorias.

Conclusiones:

• El sistema propuesto de blindaje magnético activo-pasivo suprime eficazmente las perturbaciones del campo magnético en los sistemas de potencia.
• Las aleaciones amorfas a base de Fe muestran un potencial significativo para soluciones avanzadas de blindaje electromagnético.
• Este sistema es muy adecuado para mejorar la fiabilidad y la protección de los equipos de potencia.