(Mynd: Honda)
Eins og nafnið gefur til kynna notar PM samstilltur gerð, sem er almenni drifmótorinn, varanlegan segul. Neodymium seglar eru notaðir fyrir þessa segla vegna jafnvægis á segulkrafti og endingu, og orðið "sjaldgæf jörð" heyrist oft í kringum þá. Í hvað eru þessi innihaldsefni notuð?
Neodymium seglar virðast vera orðnir nokkuð algengir. Til að orða það rétt, þá er þetta tegund af sjaldgæfum jörð seglum, og það er segull sem er gerður með því að sintra uppbyggðu dufti úr Nd2Fe14B (neodymium/járn/bór). Hann var þróaður árið 1982 af Masato Sagawa og fleirum og er ein af þeim tækni sem Japan er stolt af. Frá og með 2023 er hann sterkasti sjaldgæfa jarðsegullinn í hagnýtri notkun hvað varðar leifar segulflæðisþéttleika og þvingunarkraft, en veikleiki hans er sá að hann er óæðri í hitaþol. Nánar tiltekið, þegar hitastigið nær um það bil 315 gráður (=Curie punktur), á sér stað óafturkræf afsegulvæðing.
Leitast er við að kæla drifmótorinn þannig að hann nái ekki 315 gráðu hita en hugsuð var upp aðferð til að bæta við dysprosíum og terbium til að auka hitaþol. Almennt hafa neodymium seglar samsetningu úr 60 prósent járni og 30 prósent neodymium, en ef þú bætir nokkrum prósentum af dysprosium við þetta er sagt að hitauppstreymi afmagnetization sé hægt að bæta um 15 gráður á Celsíus á 1 prósent viðbót (Wikipedia: Neodymium magnets en). Þrátt fyrir að terbium hafi eiginleika sem bætir þvingunarkraft betur en dysprosium er það sjaldgæfari málmur en dysprosium, þannig að dysprosium gegnir oft þessu hlutverki.
Hins vegar er víst að dysprosium er líka sjaldgæfur málmur. Er hægt að ná bæði hitaþol og þvingunarkrafti án þess að nota þetta? Dæmi um fyrirtæki sem vinna að þessum málum eru Honda og Toyota. Báðir einblíndu á þá staðreynd að „hertu burðarvirki hefur stóra kornastærð sem takmarkar frammistöðu þess,“ og hugmyndin var sú að ef það væri gert að ofurfínu burðarvirki gæti hitaþol og þvingunarkraftur aukist.
Ef mótorinn verður of heitur munu varanlegir segulsnúningar afsegulast óafturkræft. Þröskuldsgildið er um 150 gráður eins og sýnt er á kortinu. Þar sem við viljum ekki brjóta dýra neodymium segulinn þurfum við að stjórna mótornum til að halda honum við stöðugt hitastig með kælirás. Auk þess að kæla snúninginn og statorinn með vökva með vökva, kælir sífellt fleiri frumhreyfingar vökvann í tveimur þrepum með vatnskælingu, sem er ein leið til að ná svo mikilli skilvirkni.
