Uso di magneti al neodimio in un motore

Nelle applicazioni industriali, la scelta del tipo di magnete ha implicazioni importanti per la progettazione del motore, i costi di progetto e le prestazioni complessive. Di conseguenza, prima di prendere qualsiasi decisione, è importante sapere perché i magneti al neodimio in un motore potrebbero essere la scelta giusta.

Per determinare l'uso dei magneti al neodimio in un motore è necessario comprendere le qualità che contraddistinguono i magneti e le loro possibili applicazioni:

• Rimanenza: la forza magnetica del materiale.

• Prodotto energetico: la quantità massima di energia magnetica che può essere erogata alla massima potenza.

• Coercitività intrinseca: la resistenza del materiale alla smagnetizzazione è essenzialmente una misura della stabilità all'aumentare della temperatura.

• Temperatura di Curie: la temperatura alla quale le proprietà magnetiche di un materiale diventano inefficaci.

Chiarito questo punto, va notato che dei quattro principali tipi di magneti, i magneti al neodimio sono tra i più utilizzati nei motori per veicoli ibridi e veicoli elettrici. I magneti al neodimio hanno una maggiore permanenza, insieme a una maggiore coercitività e produzione di energia, ma spesso possiedono una temperatura di Curie inferiore rispetto ad altri tipi.

Sono state sviluppate leghe speciali nei magneti al neodimio che includono terbio e disprosio con una temperatura di Curie più elevata, consentendo loro di tollerare temperature fino a 200 °C. Per questo motivo nessun altro materiale magnetico può eguagliare le loro prestazioni di elevata resistenza, per cui la sua applicazione nei veicoli, ad esempio, è notevolmente aumentata.

Ed è che i magneti al neodimio sono i magneti più potenti al mondo. Grazie alla loro forza anche i piccoli magneti possono essere efficaci e questo li rende anche incredibilmente versatili. Questo tipo di magnete è stato utilizzato per molti scopi e senza di esso molti dei progressi degli ultimi 30 anni non sarebbero stati possibili.

I magneti al neodimio utilizzati in un motore, in questo caso nei motori elettrici, si basano su una combinazione di un elettromagnete e un magnete permanente, solitamente un magnete al neodimio per convertire l'energia elettrica in energia meccanica.

Futuro promettente nelle applicazioni che utilizzano motori

L'uso di magneti al neodimio in un motore è una delle applicazioni più promettenti, perché include i più recenti veicoli elettrici e ibridi, che spesso sono basati su magneti in terre rare. Esistono motivi specifici per cui le persone utilizzano i magneti al neodimio invece di altri tipi di magneti come i magneti permanenti in ceramica e ferrite.

Quando si tratta di applicazioni industriali, quasi tutti cercano prestazioni migliori con la massima efficienza. Ad esempio, nei veicoli elettrici, un motore leggero ad alte prestazioni riduce la quantità di energia che deve essere trasportata sotto forma di idrogeno, benzina o batterie.

Lo sviluppo dei magneti al neodimio ha dato vita a un grande futuro per le aziende che dominano l'industria automobilistica, come uno dei principali produttori giapponesi, che nei suoi ultimi modelli ha utilizzato 30 chilogrammi di materiali costituiti da terre rare ed i magneti al neodimio hanno acquisito una grande percentuale di esse.

Offrono prestazioni elevate

I motori che contengono magneti al neodimio offrono prestazioni elevate rispetto a un motore tradizionale della stessa dimensione. Pertanto, vengono utilizzati anche nelle turbine eoliche e nei generatori, in cui l'efficienza a lungo termine è essenziale.

I magneti al neodimio sono piccoli, ma sono diventati una parte importante dei motori. Questi magneti sono stati scoperti nell'anno 1982, grazie a uno sforzo congiunto di General Motors, China Academy of Science e Smitomo Special Metals, alla ricerca di un metodo conveniente per aumentare l'efficienza e l'efficacia dei motori.

I magneti al neodimio sono stati sviluppati in risposta a costosi magneti in samario-cobalto. In questo momento, il neodimio è considerato il magnete più economico e potente sulla terra come risultato di questi sforzi.