Úvod do motorových magnetov

Motory s permanentnými magnetmi aplikovali permanentný magnet ako zdroj budenia. Okrem zníženia spotreby energie je možné zvýšiť aj prevádzkový výkon motora. Motory s permanentnými magnetmi využívajú niekoľko druhov permanentných magnetických materiálov, vrátane AlNiCo magnetov, feritových magnetov a permanentných magnetov vzácnych zemín. AlNiCo magnety boli vyvinuté v 30-tych rokoch minulého storočia a vyznačujú sa vysokou remanenciou, Curieovou teplotou, tepelnou schopnosťou a odolnosťou proti korózii. Ale AlNiCo magnety majú nevýhodu nízkej koercitivity a slabej antidemagnetizačnej schopnosti. S príchodom permanentných magnetov zo vzácnych zemín trhový podiel AlNiCo magnetov prudko klesol, potom sú motorové magnety AlNiCo dnes využívané iba tachogenerátorom.

Feritové magnety sa zrodili v 50-tych rokoch minulého storočia a v súčasnosti stále zaberajú obrovský podiel na trhu permanentných magnetov. Okrem vynikajúcej cenovej výhody, odolnosti voči korózii a širokého rozsahu pracovných teplôt, feritové magnety tiež netrpia stratou vírivých prúdov v dôsledku ich vysokého elektrického odporu. Magnetický výkon feritových magnetov je relatívne nízky, potom feritové motorové magnety slúžia hlavne lacným motorom, ktoré majú nízke nároky na objem a hmotnosť.

Viac ako dve tretiny permanentného magnetu zo vzácnych zemín sa dodávajú do rôznych motorov s permanentnými magnetmi. Zliatina Sm-Co typu 1:5, zliatina Sm-Co typu 2:17 a zliatina Nd-Fe-B sú všeobecne známe ako prvá, druhá a tretia generácia permanentných magnetov vzácnych zemín. Permanentné magnety zo vzácnych zemín možno podľa výrobného procesu zaradiť aj medzi lepené magnety a spekané magnety. Lepené neodymové motorové magnety majú v podstate prstencový tvar a sú chválené pre viacpólovú magnetizáciu, ale sú bežné len v mikromotoroch kvôli obmedzeniam magnetického výkonu. Buď spekané magnety Samarium Cobalt alebo spekané neodymové magnety majú nízky elektrický odpor, potom oba museli čeliť strate vírivých prúdov pri použití vo vysokorýchlostných motoroch. Strata vírivých prúdov môže spôsobiť zvýšenie teploty v magnete, potom spôsobiť nevratnú demagnetizáciu a ďalej ovplyvniť výkon motora. Laminované magnety sú praktickým riešením na nájdenie rovnováhy medzi výkonom a teplom bez zmeny zloženia magnetu, štruktúry motora a výkonu.

Je nepopierateľné, že spekané magnety Samarium Cobalt stále hrajú nezastupiteľnú úlohu v niektorých špecifických aplikáciách motorov, aj keď sú vždy kritizované vysokou cenou a zlými mechanickými vlastnosťami. Najnovšie vysokovýkonné magnety Samarium Cobalt a magnety Samarium Cobalt s ultra vysokou teplotou môžu poskytnúť týmto motorom väčšiu voľnosť v dizajne.

Neodymové motorové magnety majú zvyčajne určitú požiadavku na vnútornú koercitivitu. Vnútornú koercitivitu sintrovaných neodymových magnetov možno účinne zlepšiť pridaním malého množstva ťažkých prvkov vzácnych zemín (HREE) Dy alebo Tb. Aby sa ušetrili zdroje a náklady HREE, technológia difúzie na hranici zrna (GBD) už bola aplikovaná na neodymový motorový magnet z minulých rokov.

Bežné neodymové motorové magnety majú prevažne segmentový alebo približný tvar, ale viacpólové sintrované prstencové magnety sú vhodnejším riešením v porovnaní so spájaním niekoľkých segmentových magnetov. Radiálne orientované prstencové magnety sú základom realizácie viacpólových sintrovaných prstencových magnetov.