
(FOTO:Honda)
Kao što ime govori, sinhroni tip PM, koji je glavni pogonski motor, koristi trajni magnet. Neodimijski magneti se koriste za ove magnete zbog ravnoteže magnetne sile i izdržljivosti, a oko njih se često čuje riječ "rijetka zemlja". Za šta se koriste ovi sastojci?
Čini se da su neodimijski magneti postali prilično uobičajeni. Ispravno rečeno, to je vrsta magneta rijetkih zemalja, i to je magnet napravljen sinteriranjem strukturiranog praha Nd2Fe14B (neodim/gvožđe/bor). Razvijen 1982. godine od strane Masato Sagawa i drugih, to je jedna od tehnologija na koju se Japan ponosi. Od 2023. godine, to je najjači magnet rijetkih zemalja u praktičnoj upotrebi u smislu preostale gustine magnetnog fluksa i prisilne sile, ali njegova slabost je ta što je inferioran u otpornosti na toplinu. Konkretno, kada temperatura dostigne približno 315 stepeni (=Kirijeva tačka), dolazi do nepovratne demagnetizacije.
Uloženi su napori da se pogonski motor ohladi tako da ne dostigne temperaturu od 315 stepeni Celzijusa, ali je osmišljena metoda dodavanja disprozijuma i terbija kako bi se povećala otpornost na toplotu. Općenito, neodimijski magneti imaju sastav od 60 posto željeza i 30 posto neodimijuma, ali ako se tome doda nekoliko posto disprozijuma, kaže se da se termička demagnetizacija može poboljšati za 15 stepeni Celzijusa po 1 posto dodatka (Wikipedia: neodimijski magneti nego). Iako terbijum ima svojstvo koje poboljšava prisilnu silu bolje od disprozijuma, on je rjeđi metal od disprozijuma, tako da disprozijum često igra ovu ulogu.
Međutim, sigurno je da je i disprozijum rijedak metal. Da li je moguće postići i otpornost na toplinu i prisilnu silu bez korištenja ovih? Primjeri kompanija koje rade na ovim pitanjima su Honda i Toyota. Oboje su se fokusirali na činjenicu da „sinterovana struktura ima veliku veličinu zrna koja ograničava njenu izvedbu“, a ideja je bila da ako se napravi ultra-fina struktura, otpornost na toplotu i sila prisile mogu da se povećaju.
Ako se motor previše zagrije, rotori s permanentnim magnetom će se nepovratno demagnetizirati. Vrijednost praga je oko 150 stepeni kao što je prikazano na karti. Pošto ne želimo da razbijemo skupi neodimijumski magnet, moramo da kontrolišemo motor kako bismo ga održavali na konstantnoj temperaturi pomoću rashladnog kola. Osim hlađenja rotora i statora tekućinom pomoću tekućine, sve veći broj primarnih pokretača hladi tekućinu u dvije faze pomoću vodenog hlađenja, što je jedan od načina za postizanje tako visoke efikasnosti.
