(PHOTO : Honda)
Comme son nom l'indique, le type synchrone PM, qui est le moteur d'entraînement courant, utilise un aimant permanent. Les aimants en néodyme sont utilisés pour ces aimants en raison de leur équilibre entre force magnétique et durabilité, et le mot « terres rares » est souvent entendu autour d'eux. A quoi servent ces ingrédients ?
Les aimants en néodyme semblent être devenus assez courants. Pour le dire correctement, il s'agit d'un type d'aimant de terres rares, et c'est un aimant fabriqué par frittage d'une poudre structurée de Nd2Fe14B (néodyme/fer/bore). Développée en 1982 par Masato Sagawa et d’autres, c’est l’une des technologies dont le Japon est fier. Depuis 2023, il s'agit de l'aimant de terres rares le plus puissant en utilisation pratique en termes de densité de flux magnétique résiduel et de force coercitive, mais sa faiblesse est qu'il est inférieur en termes de résistance thermique. Plus précisément, lorsque la température atteint environ 315 degrés (=point de Curie), une démagnétisation irréversible se produit.
Des efforts sont déployés pour refroidir le moteur d'entraînement afin qu'il n'atteigne pas une température de 315 degrés Celsius, mais une méthode a été conçue pour ajouter du dysprosium et du terbium afin d'augmenter la résistance à la chaleur. Généralement, les aimants en néodyme ont une composition de 60 pour cent de fer et 30 pour cent de néodyme, mais si vous y ajoutez quelques pour cent de dysprosium, on dit que la démagnétisation thermique peut être améliorée de 15 degrés Celsius pour 1 pour cent d'ajout (Wikipédia : Aimants en néodyme Que). Bien que le terbium ait une propriété qui améliore mieux la force coercitive que le dysprosium, c'est un métal plus rare que le dysprosium, le dysprosium joue donc souvent ce rôle.
Cependant, il est certain que le dysprosium est aussi un métal rare. Est-il possible d’obtenir à la fois une résistance thermique et une force coercitive sans les utiliser ? Des exemples d'entreprises qui travaillent sur ces questions sont Honda et Toyota. Tous deux se sont concentrés sur le fait qu '«une structure frittée a une grande taille de grain qui limite ses performances», et l'idée était que si elle était transformée en une structure ultra fine, la résistance à la chaleur et la force coercitive pourraient être augmentées.
Si le moteur devient trop chaud, les rotors à aimants permanents se démagnétiseront de manière irréversible. La valeur seuil est d'environ 150 degrés, comme indiqué sur la carte. Comme nous ne voulons pas casser le coûteux aimant en néodyme, nous devons contrôler le moteur pour le maintenir à une température constante à l'aide d'un circuit de refroidissement. En plus du refroidissement liquide du rotor et du stator à l'aide d'un fluide, un nombre croissant de moteurs principaux refroidissent le fluide en deux étapes en utilisant le refroidissement par eau, ce qui est un moyen d'atteindre une telle efficacité élevée.
