
(FOTO: Honda)
Com el seu nom indica, el tipus síncron PM, que és el motor d'accionament principal, utilitza un imant permanent. Els imants de neodimi s'utilitzen per a aquests imants a causa del seu equilibri de força magnètica i durabilitat, i sovint s'escolta la paraula "terra rara" al seu voltant. Per a què serveixen aquests ingredients?
Sembla que els imants de neodimi s'han tornat força habituals. Per dir-ho correctament, és un tipus d'imant de terres rares, i és un imant fet sinteritzant una pols estructurada de Nd2Fe14B (neodimi/ferro/bor). Desenvolupat l'any 1982 per Masato Sagawa i altres, és una de les tecnologies de les quals el Japó està orgullós. A partir del 2023, és l'imant de terres rares més fort en ús pràctic en termes de densitat de flux magnètic residual i força coercitiva, però la seva debilitat és que és inferior en resistència a la calor. Concretament, quan la temperatura arriba aproximadament als 315 graus (=punt de Curie), es produeix una desmagnetització irreversible.
Es fan esforços per refredar el motor d'accionament perquè no arribi a una temperatura de 315 graus centígrads, però es va idear un mètode per afegir disprosi i terbi per augmentar la resistència a la calor. En general, els imants de neodimi tenen una composició d'un 60 per cent de ferro i un 30 per cent de neodimi, però si s'hi afegeix un poc per cent de disprosi, es diu que la desmagnetització tèrmica es pot millorar en 15 graus centígrads per 1 per cent d'addició (Viquipèdia: imants de neodimi). que). Tot i que el terbi té una propietat que millora la força coercitiva que el disprosi, és un metall més rar que el disprosi, de manera que el disprosi sovint té aquest paper.
Tanmateix, és cert que el disprosi també és un metall rar. És possible aconseguir tant la resistència a la calor com la força coercitiva sense utilitzar-les? Exemples d'empreses que estan treballant en aquests temes són Honda i Toyota. Tots dos es van centrar en el fet que "una estructura sinteritzada té una gran mida de gra que limita el seu rendiment", i la idea era que si es fes una estructura ultrafina, es podria augmentar la resistència a la calor i la força coercitiva.
Si el motor s'escalfa massa, els rotors d'imants permanents es desmagnetitzaran de manera irreversible. El valor del llindar és d'uns 150 graus, tal com es mostra al mapa. Com que no volem trencar el car imant de neodimi, hem de controlar el motor per mantenir-lo a una temperatura constant mitjançant un circuit de refrigeració. A més de la refrigeració líquida del rotor i l'estator amb fluid, un nombre creixent de motors primers refreden el fluid en dues etapes mitjançant la refrigeració per aigua, que és una manera d'aconseguir una eficiència tan alta.
