יישומים של מגנטים ניאודימיום במנועים חשמליים
כיום, היישומים הנפוצים ביותר של מגנטים ניאודימיום במנועים חשמליים גדלו במידה ניכרת, במיוחד בשל הביקוש הגובר שקיים עם מכוניות חשמליות בשוק הרכב העולמי.
מנועים חשמליים וטכנולוגיות חדשות מהפכניות נמצאים בחזית ולמגנטים יש תפקיד חיוני בעתיד התעשייה והתחבורה בעולם. מגנטים ניאודימיום פועלים כסטטור או חלק ממנוע חשמלי מסורתי שאינו זז. הרוטורים, החלק הנע, יהיו צימוד אלקטרומגנטי נע המושך את התרמילים לאורך החלק הפנימי של הצינור.
במנועים חשמליים, מגנטים ניאודימיום מתפקדים טוב יותר כאשר המנועים קטנים וקלים יותר. מהמנוע המסובב דיסק DVD ועד לגלגלים של מכונית היברידית, נעשה שימוש במגנטים ניאודימיום בכל המכונית.
מגנט ניאודימיום בעל דרגת כפייה נמוכה עלול להתחיל לאבד כוח אם מחומם ליותר מ-80 מעלות צלזיוס. מגנטים ניאודימיום בעלי כפייה גבוהה פותחו לפעול בטמפרטורות של עד 220 מעלות צלזיוס, עם מעט אובדן בלתי הפיך. הצורך במקדם טמפרטורה נמוך ביישומי מגנט ניאודימיום הוביל לפיתוח של מספר דרגות כדי לעמוד בדרישות תפעוליות ספציפיות.
בכל המכוניות ובעיצובים עתידיים, כמות המנועים החשמליים והסולנואידים מצויה היטב בספרות כפולות. הם נמצאים, למשל, ב:
-מנועים חשמליים לחלונות.
-מנועים חשמליים למגבי שמשות.
-מערכות סגירת דלתות.
אחד המרכיבים החשובים ביותר במנועים חשמליים הם מגנטים ניאודימיום. המגנט הוא בדרך כלל החלק הסטטי של המנוע ומספק את כוח הדחייה ליצירת תנועה מעגלית או לינארית.
למגנטים ניאודימיום במנועים חשמליים יש יותר יתרונות מאשר סוגים אחרים של מגנטים, במיוחד במנועים בעלי ביצועים גבוהים או שבהם צמצום הגודל הוא גורם מכריע. בהתחשב בכך שכל הטכנולוגיות החדשות מכוונות לצמצם את הגודל הכולל של המוצר, סביר להניח שמנועים אלו ישתלטו בקרוב על כל השוק.
מגנטים ניאודימיום נמצאים בשימוש הולך וגובר בתעשיית הרכב, והפכו לאופציה המועדפת לתכנון יישומים מגנטיים חדשים למגזר זה.
המהלך העולמי לעבר חשמול כלי רכב ממשיך לצבור תאוצה. בשנת 2010 הגיע מספר המכוניות החשמליות בכבישי העולם ל-7.2 מיליון, מתוכם 46% בסין. עד שנת 2030, מספר המכוניות החשמליות צפוי להתנפח ל-250 מיליון, צמיחה מסיבית בזמן קצר יחסית. אנליסטים בתעשייה צופים לחץ על אספקת חומרי גלם מרכזיים כדי לעמוד בביקוש הזה, כולל מגנטים של אדמה נדירה.
מגנטים לאדמה נדירה ממלאים תפקיד חשוב בכלי רכב המונעים על ידי מנועי בעירה וחשמליים כאחד. ישנם שני מרכיבים מרכזיים ברכב חשמלי הכוללים מגנטים נדירים של אדמה; מנועים וחיישנים. הפוקוס הוא מוטורס.
כלי רכב חשמליים מונעי סוללה (EV) מקבלים הנעה ממנוע חשמלי במקום מנוע בעירה פנימית. הכוח להניע את המנוע החשמלי מגיע מחבילת סוללות גרירה גדולה. כדי לשמר ולמקסם את חיי הסוללה, המנוע החשמלי חייב לפעול ביעילות רבה.
מגנטים הם מרכיב עיקרי במנועים חשמליים. מנוע פועל כאשר סליל חוט, מוקף במגנטים חזקים, מסתובב. הזרם החשמלי המושרה בסליל פולט שדה מגנטי, שמתנגד לשדה המגנטי הנפלט מהמגנטים החזקים. זה יוצר אפקט דוחה, בדומה להצבת שני מגנטים בקוטב הצפוני אחד ליד השני.
דחייה זו גורמת לסליל להסתובב או להסתובב במהירות גבוהה. סליל זה מחובר לציר והסיבוב מניע את גלגלי הרכב.
טכנולוגיית המגנט ממשיכה להתפתח כדי לענות על הדרישות החדשות של כלי רכב חשמליים. נכון לעכשיו, המגנט האופטימלי המשמש במנועים עבור כלי רכב היברידיים וכלי רכב חשמליים (מבחינת חוזק וגודל) הוא Neodymium של כדור הארץ נדיר. Dysprosium מפוזר על גבול הדגן יוצר צפיפות אנרגיה גבוהה יותר, וכתוצאה מכך מערכות קטנות ויעילות יותר.
רכב היברידי או חשמלי ממוצע משתמש בין 2 ל-5 ק"ג של מגנטים של אדמה נדירה, בהתאם לעיצוב. מגנטים נדירים של כדור הארץ מופיעים ב:
-מערכות חימום, אוורור ומיזוג אוויר (HVAC);
-היגוי, תיבת הילוכים ובלמים;
- תא מנוע היברידי או מנוע חשמלי;
-חיישנים כגון לאבטחה, מושבים, מצלמות וכו';
-דלת וחלונות;
-מערכת בידור (רמקולים, רדיו וכו');
-סוללות לרכב חשמלי
-מערכות דלק ופליטה עבור היברידיות;
עד שנת 2030, הגידול בכלי רכב חשמליים יביא לעלייה בביקוש למערכות מגנטיות. ככל שמתפתחת טכנולוגיית EV, יישומי מגנט קיימים עשויים להתרחק ממגנטים נדירים של כדור הארץ למערכות אחרות כגון סרבנות מתגים או מערכות מגנטיות פריט. עם זאת, צפוי כי מגנטים ניאודימיום ימשיכו למלא תפקיד מהותי בעיצוב המנועים ההיברידיים ותא המנוע החשמלי. כדי לעמוד בביקוש הגובר הצפוי הזה לנאודימיום עבור רכבי EV, אנליסטים בשוק מצפים:
-תפוקה מוגברת על ידי סין ויצרני ניאודימיום אחרים;
-פיתוח עתודות חדשות;
-מיחזור של מגנטים ניאודימיום המשמשים בכלי רכב, אלקטרוניקה ויישומים אחרים;
Honsen Magnetics מייצרת מגוון רחב של מגנטים ומכלולים מגנטיים. רבים מהם מיועדים ליישומים ספציפיים. למידע נוסף על כל אחד מהמוצרים המוזכרים בסקירה זו, או עבור מכלולי מגנטים ועיצובי מגנטים מותאמים אישית, אנא צור איתנו קשר באמצעות הדוא"ל או הטלפון.
