(FOTO: Honda)
Ako už názov napovedá, synchrónny typ PM, ktorý je hlavným hnacím motorom, používa permanentný magnet. Neodymové magnety sa na tieto magnety používajú kvôli ich rovnováhe magnetickej sily a odolnosti a často okolo nich zaznieva slovo „vzácna zemina“. Na čo sa tieto ingrediencie používajú?
Zdá sa, že neodymové magnety sa stali celkom bežnými. Správne povedané, je to typ magnetu zo vzácnych zemín a je to magnet vyrobený spekaním štruktúrovaného prášku Nd2Fe14B (neodym/železo/bór). Vyvinutý v roku 1982 Masato Sagawa a ďalšími je jednou z technológií, na ktoré je Japonsko hrdé. Od roku 2023 je to najsilnejší magnet zo vzácnych zemín v praktickom použití, pokiaľ ide o zvyškovú hustotu magnetického toku a koercitívnu silu, ale jeho slabinou je, že má horšiu tepelnú odolnosť. Konkrétne, keď teplota dosiahne približne 315 stupňov (=Curieho bod), dôjde k nevratnej demagnetizácii.
Usiluje sa o chladenie hnacieho motora tak, aby nedosiahol teplotu 315 stupňov Celzia, ale bol vymyslený spôsob pridávania dysprosia a terbia na zvýšenie tepelnej odolnosti. Vo všeobecnosti majú neodýmové magnety zloženie 60 percent železa a 30 percent neodýmu, ale ak k tomu pridáte pár percent dysprosia, hovorí sa, že tepelná demagnetizácia sa dá zlepšiť o 15 stupňov Celzia na 1 percento pridania (Wikipedia: Neodymové magnety Než). Hoci má terbium vlastnosť, ktorá zlepšuje donucovaciu silu lepšie ako dysprózium, je to vzácnejší kov ako dysprózium, takže dysprózium často zohráva túto úlohu.
Isté však je, že vzácny kov je aj dysprózium. Je možné dosiahnuť tepelnú odolnosť aj donucovaciu silu bez ich použitia? Príkladmi spoločností, ktoré pracujú na týchto otázkach, sú Honda a Toyota. Obaja sa zamerali na skutočnosť, že ``sintrovaná štruktúra má veľkú veľkosť zrna, ktorá obmedzuje jej výkon,'' a myšlienka bola, že ak by bola vyrobená do ultrajemnej štruktúry, mohla by sa zvýšiť tepelná odolnosť a donucovacia sila.
Ak sa motor príliš zahreje, rotory s permanentnými magnetmi sa nenávratne demagnetizujú. Prahová hodnota je približne 150 stupňov, ako je znázornené na mape. Keďže nechceme rozbiť drahý neodýmový magnet, musíme motor ovládať tak, aby udržal konštantnú teplotu pomocou chladiaceho okruhu. Okrem kvapalinového chladenia rotora a statora kvapalinou, stále väčší počet hlavných motorov chladí kvapalinu v dvoch stupňoch pomocou chladenia vodou, čo je jeden zo spôsobov, ako dosiahnuť takú vysokú účinnosť.
