(FOTO: Honda)
Wie der Name schon sagt, verwendet der PM-Synchrontyp, der Hauptantriebsmotor, einen Permanentmagneten. Aufgrund ihres ausgewogenen Verhältnisses von Magnetkraft und Haltbarkeit werden für diese Magnete Neodym-Magnete verwendet, und in ihrer Umgebung hört man oft das Wort „seltene Erden“. Wofür werden diese Zutaten verwendet?
Neodym-Magnete scheinen weit verbreitet zu sein. Um es richtig auszudrücken: Es handelt sich um eine Art Seltenerdmagnet, und zwar um einen Magneten, der durch Sintern eines strukturierten Pulvers aus Nd2Fe14B (Neodym/Eisen/Bor) hergestellt wird. Sie wurde 1982 von Masato Sagawa und anderen entwickelt und ist eine der Technologien, auf die Japan stolz ist. Im Jahr 2023 ist er der stärkste in der Praxis eingesetzte Seltenerdmagnet in Bezug auf die magnetische Restflussdichte und die Koerzitivfeldstärke, seine Schwäche besteht jedoch darin, dass er hinsichtlich der Hitzebeständigkeit unterlegen ist. Insbesondere wenn die Temperatur etwa 315 Grad (=Curie-Punkt) erreicht, kommt es zu einer irreversiblen Entmagnetisierung.
Es werden Anstrengungen unternommen, um den Antriebsmotor so zu kühlen, dass er keine Temperatur von 315 Grad Celsius erreicht. Es wurde jedoch eine Methode entwickelt, Dysprosium und Terbium hinzuzufügen, um die Hitzebeständigkeit zu erhöhen. Im Allgemeinen bestehen Neodym-Magnete zu 60 Prozent aus Eisen und zu 30 Prozent aus Neodym. Wenn man jedoch ein paar Prozent Dysprosium hinzufügt, kann die thermische Entmagnetisierung pro 1 Prozent Zugabe um 15 Grad Celsius verbessert werden (Wikipedia: Neodym-Magnete). Als). Obwohl Terbium die Eigenschaft hat, die Koerzitivkraft besser zu verbessern als Dysprosium, ist es ein selteneres Metall als Dysprosium, weshalb Dysprosium häufig diese Rolle spielt.
Sicher ist jedoch, dass auch Dysprosium ein seltenes Metall ist. Ist es möglich, sowohl Hitzebeständigkeit als auch Zwangskraft zu erreichen, ohne diese zu verwenden? Beispiele für Unternehmen, die sich mit diesen Themen befassen, sind Honda und Toyota. Beide konzentrierten sich auf die Tatsache, dass „eine gesinterte Struktur eine große Korngröße hat, die ihre Leistung einschränkt“, und die Idee war, dass Hitzebeständigkeit und Koerzitivkraft erhöht werden könnten, wenn daraus eine ultrafeine Struktur gemacht würde.
Wenn der Motor zu heiß wird, werden Permanentmagnetrotoren irreversibel entmagnetisiert. Der Schwellenwert liegt laut Karte bei etwa 150 Grad. Da wir den teuren Neodym-Magneten nicht kaputt machen wollen, müssen wir den Motor über einen Kühlkreislauf so steuern, dass er auf einer konstanten Temperatur bleibt. Neben der Flüssigkeitskühlung von Rotor und Stator mithilfe von Flüssigkeit kühlen immer mehr Antriebsmaschinen die Flüssigkeit in zwei Stufen mithilfe von Wasserkühlung, was eine Möglichkeit ist, einen derart hohen Wirkungsgrad zu erreichen.
