(ΦΩΤΟ: Honda)
Όπως υποδηλώνει το όνομα, ο σύγχρονος τύπος PM, που είναι ο κύριος κινητήρας κίνησης, χρησιμοποιεί μόνιμο μαγνήτη. Για αυτούς τους μαγνήτες χρησιμοποιούνται μαγνήτες νεοδυμίου λόγω της ισορροπίας της μαγνητικής δύναμης και της αντοχής τους και η λέξη «σπάνια γη» ακούγεται συχνά γύρω τους. Σε τι χρησιμεύουν αυτά τα συστατικά;
Οι μαγνήτες νεοδυμίου φαίνεται να έχουν γίνει αρκετά συνηθισμένοι. Για να το θέσουμε σωστά, είναι ένας τύπος μαγνήτη σπάνιων γαιών και είναι ένας μαγνήτης που δημιουργείται με πυροσυσσωμάτωση μιας δομημένης σκόνης Nd2Fe14B (νεοδύμιο/σίδηρος/βόριο). Αναπτύχθηκε το 1982 από τον Masato Sagawa και άλλους, είναι μια από τις τεχνολογίες για τις οποίες είναι περήφανη η Ιαπωνία. Από το 2023, είναι ο ισχυρότερος μαγνήτης σπάνιων γαιών σε πρακτική χρήση όσον αφορά την υπολειπόμενη πυκνότητα μαγνητικής ροής και τη δύναμη καταναγκασμού, αλλά η αδυναμία του είναι ότι είναι κατώτερος σε αντίσταση στη θερμότητα. Συγκεκριμένα, όταν η θερμοκρασία φτάσει περίπου τους 315 βαθμούς (=Σημείο Κιουρί), εμφανίζεται μη αναστρέψιμος απομαγνητισμός.
Καταβάλλονται προσπάθειες για να ψύχεται ο κινητήρας μετάδοσης κίνησης ώστε να μην φτάσει σε θερμοκρασία 315 βαθμών Κελσίου, αλλά επινοήθηκε μια μέθοδος για την προσθήκη δυσπρόσιο και τερβίου για αύξηση της αντίστασης στη θερμότητα. Γενικά, οι μαγνήτες νεοδυμίου έχουν σύνθεση 60 τοις εκατό σιδήρου και 30 τοις εκατό νεοδυμίου, αλλά αν προσθέσετε λίγο τοις εκατό δυσπρόσιο σε αυτό, λέγεται ότι ο θερμικός απομαγνητισμός μπορεί να βελτιωθεί κατά 15 βαθμούς Κελσίου ανά 1 τοις εκατό προσθήκη (Wikipedia: Μαγνήτες νεοδυμίου Από). Αν και το τέρβιο έχει μια ιδιότητα που βελτιώνει την καταναγκαστική δύναμη καλύτερα από το δυσπρόσιο, είναι πιο σπάνιο μέταλλο από το δυσπρόσιο, επομένως το δυσπρόσιο παίζει συχνά αυτόν τον ρόλο.
Ωστόσο, είναι βέβαιο ότι και το δυσπρόσιο είναι ένα σπάνιο μέταλλο. Είναι δυνατόν να επιτευχθεί τόσο θερμική αντίσταση όσο και καταναγκαστική δύναμη χωρίς τη χρήση αυτών; Παραδείγματα εταιρειών που εργάζονται σε αυτά τα ζητήματα είναι η Honda και η Toyota. Και οι δύο επικεντρώθηκαν στο γεγονός ότι «μια πυροσυσσωματωμένη δομή έχει μεγάλο μέγεθος κόκκου που περιορίζει την απόδοσή της» και η ιδέα ήταν ότι εάν γινόταν μια εξαιρετικά λεπτή δομή, η αντίσταση στη θερμότητα και η δύναμη καταναγκασμού θα μπορούσαν να αυξηθούν.
Εάν ο κινητήρας ζεσταθεί πολύ, οι ρότορες μόνιμου μαγνήτη θα απομαγνητιστούν αμετάκλητα. Η τιμή κατωφλίου είναι περίπου 150 μοίρες όπως φαίνεται στον χάρτη. Δεδομένου ότι δεν θέλουμε να σπάσουμε τον ακριβό μαγνήτη νεοδυμίου, πρέπει να ελέγξουμε τον κινητήρα για να τον διατηρήσουμε σε σταθερή θερμοκρασία χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα ψύξης. Εκτός από την υγρή ψύξη του ρότορα και του στάτορα με τη χρήση υγρού, ένας αυξανόμενος αριθμός πρωταρχικών μηχανών ψύξης του ρευστού σε δύο στάδια χρησιμοποιώντας υδρόψυξη, που είναι ένας τρόπος για να επιτευχθεί τόσο υψηλή απόδοση.
