Zastosowania magnesów neodymowych w silnikach elektrycznych
Obecnie bardzo powszechne zastosowanie magnesów neodymowych w silnikach elektrycznych znacznie wzrosło, szczególnie ze względu na rosnące zapotrzebowanie na samochody elektryczne na światowym rynku motoryzacyjnym.
Silniki elektryczne i nowe, rewolucyjne technologie przodują, a magnesy mają do odegrania kluczową rolę w przyszłości światowego przemysłu i transportu. Magnesy neodymowe działają jak stojan lub część tradycyjnego silnika elektrycznego, która się nie porusza. Wirniki, część ruchoma, byłyby ruchomym sprzęgłem elektromagnetycznym, które ciągnie kapsuły wzdłuż wnętrza rurki.
W silnikach elektrycznych magnesy neodymowe działają lepiej, gdy silniki są mniejsze i lżejsze. Od silnika obracającego płytę DVD po koła samochodu hybrydowego, w całym samochodzie zastosowano magnesy neodymowe.
Magnes neodymowy o niskim stopniu koercji może zacząć tracić wytrzymałość po podgrzaniu do temperatury powyżej 80°C. Magnesy neodymowe o wysokiej koercji zostały opracowane do pracy w temperaturach do 220°C, przy niewielkich nieodwracalnych stratach. Zapotrzebowanie na niski współczynnik temperaturowy w zastosowaniach z magnesami neodymowymi doprowadziło do opracowania kilku gatunków, które spełniają określone wymagania operacyjne.
We wszystkich samochodach i przyszłych projektach ilość silników elektrycznych i elektromagnesów jest dwucyfrowa. Występują one na przykład w:
-Silniki elektryczne do szyb.
-Silniki elektryczne do wycieraczek.
-Systemy zamykania drzwi.
Jednym z najważniejszych elementów silników elektrycznych są magnesy neodymowe. Magnes jest zwykle statyczną częścią silnika i zapewnia siłę odrzucania, aby wytworzyć ruch kołowy lub liniowy.
Magnesy neodymowe w silnikach elektrycznych mają więcej zalet niż magnesy innych typów, zwłaszcza w silnikach o wysokiej wydajności lub tam, gdzie kluczowym czynnikiem jest zmniejszenie rozmiaru. Mając na uwadze, że wszystkie nowe technologie mają na celu zmniejszenie gabarytów produktu, jest prawdopodobne, że silniki te wkrótce podbiją cały rynek.
Magnesy neodymowe są coraz częściej stosowane w przemyśle motoryzacyjnym i stały się preferowaną opcją przy projektowaniu nowych zastosowań magnetycznych dla tego sektora.
Globalny ruch w kierunku elektryfikacji pojazdów w dalszym ciągu nabiera tempa. W 2010 roku liczba samochodów elektrycznych na drogach świata sięgnęła 7,2 mln, z czego 46% znajdowało się w Chinach. Oczekuje się, że do 2030 r. liczba samochodów elektrycznych wzrośnie do 250 milionów, co stanowi ogromny wzrost w stosunkowo krótkim czasie. Analitycy branżowi przewidują presję na dostawy kluczowych surowców, aby zaspokoić ten popyt, w tym magnesów ziem rzadkich.
Magnesy ziem rzadkich odgrywają ważną rolę w pojazdach napędzanych zarówno silnikami spalinowymi, jak i elektrycznymi. W pojeździe elektrycznym znajdują się dwa kluczowe elementy wyposażone w magnesy ziem rzadkich; silniki i czujniki. Koncentrujemy się na silnikach.
Pojazdy elektryczne zasilane akumulatorowo (EV) są napędzane silnikiem elektrycznym, a nie silnikiem spalinowym. Moc napędzająca silnik elektryczny pochodzi z dużego pakietu akumulatorów trakcyjnych. Aby zachować i zmaksymalizować żywotność akumulatora, silnik elektryczny musi działać wyjątkowo wydajnie.
Magnesy są głównym elementem silników elektrycznych. Silnik działa, gdy cewka drutu otoczona silnymi magnesami obraca się. Prąd elektryczny indukowany w cewce emituje pole magnetyczne, które przeciwstawia się polu magnetycznemu emitowanemu przez silne magnesy. Tworzy to efekt odpychający, podobny do umieszczenia obok siebie dwóch magnesów na biegunie północnym.
To odpychanie powoduje, że cewka wiruje lub obraca się z dużą prędkością. Cewka ta jest przymocowana do osi, a obrót napędza koła pojazdu.
Technologia magnesów stale ewoluuje, aby sprostać nowym wymaganiom pojazdów elektrycznych. Obecnie optymalnym magnesem stosowanym w silnikach pojazdów hybrydowych i pojazdów elektrycznych (pod względem wytrzymałości i wielkości) jest neodym ziem rzadkich. Dodatek rozproszonego dysprozu na granicy ziaren generuje wyższą gęstość energii, co skutkuje mniejszymi i bardziej wydajnymi systemami.
Przeciętny pojazd hybrydowy lub elektryczny wykorzystuje od 2 do 5 kg magnesów ziem rzadkich, w zależności od konstrukcji. Magnesy ziem rzadkich występują w:
-Systemy ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC);
-Układ kierowniczy, skrzynia biegów i hamulce;
-Silnik hybrydowy lub komora silnika elektrycznego;
-Czujniki, np. bezpieczeństwa, siedzenia, kamery itp.;
-Drzwi i okna;
-System rozrywki (głośniki, radio itp.);
-Akumulatory pojazdów elektrycznych
-Układy paliwowe i wydechowe do pojazdów hybrydowych;
Do 2030 r. rozwój pojazdów elektrycznych spowoduje wzrost zapotrzebowania na systemy magnetyczne. W miarę rozwoju technologii pojazdów elektrycznych istniejące zastosowania magnesów mogą odejść od magnesów ziem rzadkich na rzecz innych systemów, takich jak systemy reluktancyjne lub systemy z magnesami ferrytowymi. Jednakże przewiduje się, że magnesy neodymowe nadal będą odgrywać zasadniczą rolę w projektowaniu silników hybrydowych i przedziału silników elektrycznych. Aby sprostać oczekiwanemu zwiększonemu zapotrzebowaniu na neodym w pojazdach elektrycznych, analitycy rynku oczekują:
-Większa produkcja Chin i innych producentów neodymu;
-Rozwój nowych rezerw;
-Recykling magnesów neodymowych stosowanych w pojazdach, elektronice i innych zastosowaniach;
Honsen Magnetics produkuje szeroką gamę magnesów i zespołów magnetycznych. Wiele z nich jest przeznaczonych do konkretnych zastosowań. W celu uzyskania dalszych informacji na temat któregokolwiek z produktów wymienionych w tej recenzji lub w sprawie niestandardowych zespołów magnesów i projektów magnesów, prosimy o kontakt e-mailowy lub telefoniczny.
