Neki uvod u motorne magnete

Motori s trajnim magnetom primijenili su permanentni magnet kao izvor pobude. Osim smanjenja potrošnje energije, mogu se poboljšati i operativne performanse motora. Motori s trajnim magnetom koriste nekoliko vrsta trajnih magnetnih materijala, uključujući AlNiCo magnete, feritne magnete i trajne magnete rijetkih zemalja. AlNiCo magneti su razvijeni 1930-ih i izvanredni su po visokoj remanentnosti, Curie temperaturi, termalnoj sposobnosti i otpornosti na koroziju. Ali AlNiCo magneti imaju nedostatak niske koercitivnosti i slabu sposobnost anti-demagnetizacije. Pojavom trajnih magneta rijetkih zemalja, tržišni udio AlNiCo magneta je naglo opao, tada se AlNiCo motorni magneti danas koriste samo u tahogeneratorima.

Feritni magneti su rođeni 1950-ih i još uvijek zauzimaju ogroman tržišni udio trajnih magneta. Osim superiorne cijene, otpornosti na koroziju i širokog raspona radnih temperatura, feritne magnete također ne ometaju gubici vrtložnih struja zbog njihove visoke električne otpornosti. Magnetne performanse feritnih magneta su relativno niske, tada feritni motorni magneti uglavnom služe za jeftine motore koji imaju male zahtjeve u pogledu zapremine i težine.

Više od dvije trećine trajnog magneta rijetkih zemalja se isporučuje raznim motorima s trajnim magnetima. Legura Sm-Co tipa 1:5, legura Sm-Co tipa 2:17 i legura Nd-Fe-B općenito su poznate kao prva, druga i treća generacija trajnih magneta rijetkih zemalja, respektivno. Trajni magneti od rijetkih zemalja se također mogu klasificirati na vezane magnete i sinterirane magnete u skladu s proizvodnim procesom. Vezani neodimijumski motorni magneti su u osnovi u obliku prstena i hvaljeni su za višepolnu magnetizaciju, ali su samo uobičajeni u mikro motorima zbog ograničenja magnetnih performansi. Ili sinterirani magneti od samarijum kobalta ili magneti od sinterovanog neodimijuma imaju nisku električnu otpornost, tada su oba morala da se suoče sa gubitkom vrtložne struje kada se koriste u motorima velike brzine. Gubitak vrtložne struje može izazvati porast temperature u magnetu, zatim dovesti do nepovratne demagnetizacije i dalje utjecati na performanse motora. Laminirani magneti su praktično rješenje za pronalaženje ravnoteže između snage i topline bez promjene sastava magneta, strukture motora i performansi.

Neosporno je da magneti od sinterovanog samarijum kobalta i dalje igraju nezamjenjivu ulogu u nekim specifičnim aplikacijama motora, čak i uvijek kritizirani zbog visoke cijene i loših mehaničkih svojstava. Najnoviji Samarium Cobalt magneti visokih performansi i magneti Samarium Cobalt ultra visoke temperature mogu ovim motorima pružiti više slobode dizajna.

Neodimijski motorni magneti obično imaju određene zahtjeve za intrinzičnu koercitivnost. Intrinzična koercitivnost sinterovanih neodimijumskih magneta može se efikasno poboljšati dodavanjem malih količina teških retkozemnih elemenata (HREE) Dy ili Tb. U cilju uštede HREE resursa i troškova, tehnologija difuzije po granicama zrna (GBD) već je primijenjena na neodimijski motorni magnet od proteklih godina.

Konvencionalni neodimijumski motorni magneti su uglavnom segmentnog ili aproksimativnog oblika, ali višepolni sinterovani prstenasti magneti su poželjnije rešenje u poređenju sa spajanjem više segmentnih magneta. Radijalno orijentisani prstenasti magneti su osnova realizacije višepolnih sinterovanih prstenastih magneta.