Det største anvendelsesområde forsjældne jordarters permanente magneterer permanentmagnetmotorer, almindeligvis kendt som motorer.
Motorer i bred forstand omfatter motorer, der omdanner elektrisk energi til mekanisk energi og generatorer, der omdanner mekanisk energi til elektrisk energi. Begge typer motorer er afhængige af princippet om elektromagnetisk induktion eller elektromagnetisk kraft som deres grundlæggende princip. Luftspaltens magnetfelt er en forudsætning for driften af motoren. En motor, der genererer et luftgab magnetfelt gennem excitation kaldes en induktionsmotor, mens en motor, der genererer et luftgab magnetfelt gennem permanente magneter, kaldes en permanent magnet motor.
I en permanentmagnetmotor genereres luftgabets magnetfelt af permanente magneter uden behov for yderligere elektrisk strøm eller yderligere viklinger. Derfor er de største fordele ved permanentmagnetmotorer i forhold til induktionsmotorer høj effektivitet, energibesparelse, kompakt størrelse og enkel struktur. Derfor er permanentmagnetmotorer meget brugt i forskellige små og mikromotorer. Nedenstående figur viser en forenklet driftsmodel af en permanentmagnet DC-motor. To permanente magneter genererer et magnetfelt i midten af spolen. Når spolen aktiveres, oplever den en elektromagnetisk kraft (ifølge venstrehåndsreglen) og roterer. Den roterende del i en elektrisk motor kaldes rotoren, mens den stationære del kaldes statoren. Som det ses af figuren, hører permanentmagneterne til statoren, mens spolerne hører til rotoren.
For roterende motorer, når den permanente magnet er statoren, er den typisk samlet i konfiguration #2, hvor magneterne er fastgjort til motorhuset. Når den permanente magnet er rotoren, samles den almindeligvis i konfiguration #1, med magneterne fastgjort til rotorkernen. Alternativt involverer konfigurationer #3, #4, #5 og #6 indlejring af magneterne i rotorkernen, som illustreret i diagrammet.
For lineære motorer er permanente magneter primært i form af kvadrater og parallelogrammer. Ydermere anvender cylindriske lineære motorer aksialt magnetiserede ringformede magneter.
Magneterne i Permanent Magnet Motor har følgende egenskaber:
1. Formen er ikke for kompliceret (bortset fra nogle mikromotorer, såsom VCM-motorer), hovedsageligt i rektangulære, trapezformede, vifteformede og brødformede former. Især i forudsætningen om at reducere omkostningerne til motordesign, vil mange bruge indlejrede firkantede magneter.
2. Magnetisering er relativt simpel, hovedsagelig enpolet magnetisering, og efter samling danner den et multipolet magnetisk kredsløb. Hvis det er en komplet ring, såsom en klæbende neodymjernborring eller varmpresset ring, vedtager den normalt multipolet strålingsmagnetisering.
3. Kernen i de tekniske krav ligger hovedsageligt i højtemperaturstabilitet, magnetisk fluxkonsistens og tilpasningsevne. Overflademonterede rotormagneter kræver gode klæbeegenskaber, lineære motormagneter har højere krav til saltspray, vindkraftgeneratormagneter har endnu strengere krav til saltspray, og drivmotormagneter kræver fremragende højtemperaturstabilitet.
4. Høj-, mellem- og lavkvalitets magnetiske energiprodukter bruges alle, men tvangsevnen er for det meste på et medium til højt niveau. I øjeblikket er de almindeligt anvendte magnetkvaliteter til elektriske køretøjers drivmotorer hovedsageligt højmagnetiske energiprodukter og høj koercitivitet, såsom 45UH, 48UH, 50UH, 42EH, 45EH osv., og moden diffusionsteknologi er afgørende.
5. De segmenterede klæbende laminerede magneter er blevet brugt i vid udstrækning i højtemperaturmotorfelter. Formålet er at forbedre segmenteringsisoleringen af magneterne og reducere hvirvelstrømstab under motordrift, og nogle magneter kan tilføje epoxybelægning på overfladen for at øge deres isolering.
Nøgletestelementer til motormagneter:
1. Højtemperaturstabilitet: Nogle kunder kræver måling af åbent kredsløbs magnetisk henfald, mens andre kræver måling af halvåbent kredsløbsmagnetisk henfald. Under motordrift skal magneterne modstå høje temperaturer og vekslende omvendte magnetfelter. Derfor er test og overvågning af færdigproduktets magnetiske henfald og højtemperatur-demagnetiseringskurver af basismaterialet nødvendig.
2. Magnetisk fluxkonsistens: Som kilde til magnetiske felter for motorrotorer eller statorer, hvis der er uoverensstemmelser i magnetisk flux, kan det forårsage motorvibrationer og effektreduktion og påvirke motorens overordnede funktion. Derfor har motormagneter generelt krav til magnetisk fluxkonsistens, nogle inden for 5%, nogle inden for 3% eller endda inden for 2%. Faktorer, der påvirker konsistensen af magnetisk flux, såsom konsistensen af resterende magnetisme, tolerance og affasningsbelægning, bør alle overvejes.
3. Tilpasningsevne: Overflademonterede magneter er hovedsageligt i fliseform. Konventionelle todimensionelle testmetoder for vinkler og radier kan have store fejl eller være svære at teste. I sådanne tilfælde skal tilpasningsevnen overvejes. For tæt anbragte magneter skal kumulative mellemrum kontrolleres. For magneter med svalehaleåbninger skal monteringstæthed tages i betragtning. Det er bedst at lave specialformede armaturer i henhold til brugerens monteringsmetode for at teste magneternes tilpasningsevne.
Indlægstid: 24. august 2023