
(FOTO: Honda)
Kao što ime sugerira, PM sinkroni tip, koji je glavni pogonski motor, koristi trajni magnet. Za ove magnete koriste se neodimijski magneti zbog njihove ravnoteže magnetske sile i trajnosti, a oko njih se često čuje riječ "rijetke zemlje". Za što se koriste ovi sastojci?
Čini se da su neodimijski magneti postali prilično uobičajeni. Točno rečeno, radi se o vrsti magneta rijetke zemlje, a radi se o magnetu napravljenom sinteriranjem strukturiranog praha Nd2Fe14B (neodimij/željezo/bor). Razvio 1982. godine Masato Sagawa i drugi, jedna je od tehnologija na koje je Japan ponosan. Od 2023. godine, to je najjači magnet za rijetke zemlje u praktičnoj uporabi u smislu rezidualne gustoće magnetskog toka i prisilne sile, ali njegova slabost je što je inferioran u otpornosti na toplinu. Točnije, kada temperatura dosegne približno 315 stupnjeva (=Curiejeva točka), dolazi do nepovratne demagnetizacije.
Pogonski motor se nastoji ohladiti tako da ne dosegne temperaturu od 315 stupnjeva Celzijusa, ali je osmišljena metoda za dodavanje disprozija i terbija kako bi se povećala otpornost na toplinu. Općenito, neodimijski magneti imaju sastav od 60 posto željeza i 30 posto neodimija, ali ako tome dodate nekoliko postotaka disprozija, kaže se da se toplinska demagnetizacija može poboljšati za 15 stupnjeva Celzijusa po dodatku od 1 posto (Wikipedia: Neodymium magnets Od). Iako terbij ima svojstvo da bolje od disprozija poboljšava koercitivnu silu, on je rjeđi metal od disprozija, pa disprozij često igra tu ulogu.
No, izvjesno je da je i disprozij rijedak metal. Je li moguće postići i otpornost na toplinu i prisilnu silu bez njihove upotrebe? Primjeri tvrtki koje rade na ovim problemima su Honda i Toyota. Obojica su se usredotočila na činjenicu da "sinterirana struktura ima veliku veličinu zrna koja ograničava njenu izvedbu", a ideja je bila da bi se, ako se napravi u ultra-finu strukturu, otpornost na toplinu i prisilna sila mogli povećati.
Ako se motor pregrije, rotori s permanentnim magnetima će se nepovratno demagnetizirati. Vrijednost praga je oko 150 stupnjeva kao što je prikazano na karti. Budući da ne želimo pokvariti skupi neodimijski magnet, moramo kontrolirati motor kako bismo ga održavali na konstantnoj temperaturi pomoću rashladnog kruga. Uz hlađenje rotora i statora tekućinom pomoću tekućine, sve veći broj primarnih pokretača hladi tekućinu u dva stupnja pomoću hlađenja vodom, što je jedan od načina za postizanje tako visoke učinkovitosti.
