Lĩnh vực ứng dụng lớn nhất của nam châm vĩnh cửu đất hiếm là động cơ nam châm vĩnh cửu. Động cơ thường được gọi là động cơ. Theo nghĩa rộng, động cơ bao gồm các động cơ chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học và máy phát điện chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện. Cả động cơ và máy phát điện đều được sử dụng. Thiết bị điện lấy định luật cảm ứng điện từ hoặc định luật lực điện từ làm nguyên lý cơ bản. Từ trường khe hở không khí là tiền đề của nguyên lý làm việc của động cơ. Từ trường khe hở không khí được tạo ra bởi sự kích thích điện được gọi là động cơ cảm ứng và từ trường do nam châm vĩnh cửu tạo ra được gọi là động cơ nam châm vĩnh cửu.
Từ trường khe hở không khí trong động cơ nam châm vĩnh cửu được tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu, không cần thêm năng lượng điện hoặc cuộn dây bổ sung. Vì vậy, ưu điểm lớn nhất của động cơ nam châm vĩnh cửu so với động cơ cảm ứng là hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng, kích thước nhỏ, kết cấu đơn giản nên động cơ nam châm vĩnh cửu ứng dụng của nam châm vĩnh cửu, đặc biệt là trong các loại động cơ nhỏ và siêu nhỏ, là sử dụng rộng rãi.
Hình dưới đây là mô hình đơn giản về nguyên lý làm việc của động cơ DC nam châm vĩnh cửu. Hai nam châm vĩnh cửu tạo ra một từ trường ở cuộn dây ở trung tâm và cuộn dây được truyền một dòng điện. Lực điện từ (quy tắc bàn tay trái) sẽ được tạo ra dưới tác dụng của từ trường, sau đó quay. Động cơ Bộ phận quay gọi là rôto, bộ phận đứng yên gọi là stato. Rõ ràng, nam châm vĩnh cửu trong hình bên dưới thuộc về stato, còn cuộn dây thuộc về rôto.
Đối với máy điện quay, khi nam châm vĩnh cửu là stato thì nam châm hình vòng cung phía ngoài gắn trên bề mặt hình ngói được gắn vào vỏ máy; khi nam châm vĩnh cửu là rôto thì nam châm hình ngói gắn trên bề mặt hồ quang bên trong được gắn vào lõi rôto. , hoặc được nhúng vào lõi rôto theo hình vuông, như thể hiện trong hình bên dưới:
Đối với động cơ tuyến tính, nam châm vĩnh cửu chủ yếu là hình vuông và hình bình hành, động cơ tuyến tính hình trụ cũng sử dụng nam châm vòng từ hóa hướng trục.
Nam châm động cơ nam châm vĩnh cửu có những đặc điểm sau:
1. Hình dạng sẽ không quá phức tạp (ngoại trừ một số động cơ siêu nhỏ, chẳng hạn như động cơ VCM), hầu hết đều có hình chữ nhật, hình ngói, hình quạt và hình bánh mì. Đặc biệt với tiền đề giảm chi phí thiết kế động cơ, nhiều người trong số họ sẽ sử dụng thép nam châm vuông nhúng;
2. Từ hóa tương đối đơn giản, về cơ bản là từ hóa đơn cực và mạch từ đa cực được hình thành sau khi lắp ráp. Nếu toàn bộ vòng được chế tạo, chẳng hạn như vòng từ NdFeB liên kết hoặc vòng từ tính ép nóng, thì từ hóa bức xạ đa cực thường được sử dụng;
3. Cốt lõi của các yêu cầu kỹ thuật chủ yếu nằm ở độ ổn định nhiệt độ cao, tính nhất quán của từ thông và khả năng thích ứng. Nam châm rôto gắn trên bề mặt sẽ yêu cầu ái lực tốt với keo. Nam châm động cơ tuyến tính sẽ có yêu cầu tương đối khắt khe đối với việc phun muối. Nam châm điện gió Các yêu cầu đối với phun muối sẽ khắt khe hơn và nam châm động cơ truyền động sẽ yêu cầu độ ổn định nhiệt độ cao rất tốt;
4. Sản phẩm năng lượng từ trường được ứng dụng ở cấp độ cao, trung bình và thấp, nhưng lực cưỡng bức chủ yếu ở cấp độ trung cấp và cao cấp. Hiện nay, các loại thép từ tính của động cơ truyền động xe điện hầu hết là sản phẩm có năng lượng từ tính cao và lực cưỡng bức cao, chẳng hạn như 45UH, 48UH, 50UH, 42EH, 45EH, v.v. Quá trình khuếch tán trưởng thành là cần thiết;
5. Nam châm liên kết phân đoạn đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực động cơ nhiệt độ cao. Mục đích là để cải thiện khả năng cách điện từng đoạn của nam châm để giảm tổn thất dòng điện xoáy của nam châm khi động cơ chạy và một số nam châm sẽ nổi lên trên bề mặt. Lớp phủ Epoxy được thêm vào để tăng khả năng cách nhiệt.
Các mục kiểm tra chính cho nam châm động cơ:
1. Độ ổn định nhiệt độ cao. Một số khách hàng sẽ yêu cầu đo độ phân rã từ của mạch hở và một số khách hàng sẽ yêu cầu đo độ phân rã từ của mạch bán hở. Khi động cơ đang chạy, thép từ tính phải chịu từ trường ngược xen kẽ ngoài nhiệt độ cao, do đó phải kiểm tra và giám sát sự phân rã từ tính của thành phẩm và đường cong khử từ ở nhiệt độ cao của vật liệu cơ bản;
2. Tính nhất quán của thông lượng. Thép từ tính được sử dụng làm nguồn từ trường của rôto hoặc stato động cơ. Nếu có sự khác biệt về độ đồng nhất sẽ gây rung động cơ, giảm công suất và ảnh hưởng đến chức năng của động cơ tổng thể. Do đó, thép từ tính của động cơ thường có yêu cầu về tính nhất quán của từ thông, và một số yêu cầu bên trong 5%, một số yêu cầu trong vòng 3% hoặc thậm chí 2%. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính nhất quán của từ thông phải được tính đến, chẳng hạn như tính nhất quán của từ tính dư, tính nhất quán của dung sai và tính nhất quán của lớp phủ vát cạnh.
3. Khả năng thích ứng. Hầu hết các nam châm gắn trên bề mặt đều có hình ngói. Đối với góc và radian bao gồm, phương pháp kiểm tra hai chiều thông thường có sai số lớn hoặc khó kiểm tra. Tại thời điểm này, khả năng thích ứng của nó cần phải được xem xét. Một số nam châm được bố trí chặt chẽ yêu cầu Để kiểm soát khe hở tích lũy, một số nam châm gắn trên bề mặt khớp nối cần xem xét độ kín của cụm. Tốt nhất nên chế tạo đồ gá định hình theo phương pháp lắp ráp của người dùng để kiểm tra độ phù hợp của nam châm.
Nhân viên thu mua cần tập trung vào những điểm sau:
1. Thị trường đất hiếm. Vì chi phí riêng lẻ của động cơ chiếm phần lớn nhất nên thép nam châm luôn là nguồn giảm chi phí chính của động cơ. Do hình dạng của nam châm động cơ tương đối đơn giản nên chi phí vật liệu chiếm tỷ trọng lớn nhất. Người mua cần chú ý đến kim loại đất hiếm bất cứ lúc nào. Điều kiện thị trường, để hiểu xu hướng giá của nam châm động cơ;
2. Các chỉ số hiệu suất. Hình dạng của thép từ tương đối đơn giản, chi phí vật liệu chiếm tỷ trọng lớn nên chỉ số hiệu suất sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến lượng đất hiếm nặng trong thép từ, từ đó ảnh hưởng trực tiếp đến giá thành của thép từ;
3. Số lượng. Hầu hết các nam châm động cơ đều tương đối lớn, có chiều dài nhỏ tới 10mm và lớn hơn 100mm. Số lượng sản phẩm được sản xuất từ phôi sẽ không nhiều nên khi nhu cầu không lớn sẽ lãng phí rất nhiều phôi trong kho, việc sản xuất khuôn cố định sẽ đòi hỏi vấn đề phân bổ chi phí khuôn dẫn đến chi phí cao hơn .