Рис. 4.1 Развитие материалов постоянных магнитов
Тем не менее, некоторые специальные двигатели, такие как двигатель с памятью, с положительными
результатами используют это его свойство, так что уровень намагниченности может быть настроен на
месте.
Самарий-кобальт (Sm-Co): Этот редкоземельный материал постоянных магнитов, изобретенный в 1960-
х годах, обладает такими достоинствами, как высокое постоянство, высокая коэрцитивность, высокая
плотность энергии, высокая температура Кюри и низкий температурный коэффициент. Он хорошо
подходит для применения на двигателях на постоянных магнитах, которые нуждаются в высокой
плотности мощности, высокой эффективности и высокой стабильности. Однако его стоимость является его
ключевым недостатком. В частности, стоимость редкоземельного элемента: самария, очень высока.
• Неодим-железо-бор (Nd-Fe-B): Впервые сделанный в 1984 году, этот редкоземельный материал
постоянных магнитов имеет лучшие магнетические свойства по сравнению с самарием-кобальтом.
Поскольку неодим является относительно менее дорогим редкоземельным элементом,
соответствующая стоимость становится разумной в применений в двигателях на постоянных
магнитах. Относительно низкая температура Кюри (345
0
C) является основной проблемой, которая
ограничивает его использование в режиме высокотемпературного применения. В настоящее время
этот материал постоянных магнитов почти исключительно используется только для двигателей
электромобилей. Из-за такого экспоненциального роста спроса, его цена очень изменчива, и иногда
неоправданно высока.
На рис. 4.2 показаны типичные характеристики размагничивания вышеупомянутых материалов
постоянных магнитов, в которых остаток
Br обозначает напряженность создаваемого магнитного поля, а
коэрцитивная сила
Hc обозначает сопротивление размагничиванию. Максимальный продукт рабочей точки
в его свойствах дублируется как максимальный энергетический продукт (
ВН )
max
, который фактически
представляет соответствующую плотность энергии. Кроме того, свойства постоянных магнитов обычно
зависят от температуры, и варьируются в зависимости от температурного коэффициента. Под воздействием
температуры, называемой температурой Кюри,
Tc , материал постоянных магнитов полностью теряет свою
намагниченность. Таким образом, при проектировании двигателя на постоянных магнитах диапазон
рабочих температур должен быть принят во внимание. Краткое описание типичных свойств постоянных
магнитов приведено в Таблице 4.1.