تطبيقات مغناطيس النيوديميوم في المحركات الكهربائية
اليوم، زادت التطبيقات الشائعة جدًا لمغناطيس النيوديميوم في المحركات الكهربائية بشكل كبير، خاصة بسبب الطلب المتزايد الموجود على السيارات الكهربائية في سوق السيارات العالمي.
تحتل المحركات الكهربائية والتقنيات الثورية الجديدة مكان الصدارة، ويلعب المغناطيس دورًا حيويًا في مستقبل الصناعة والنقل في العالم. تعمل مغناطيسات النيوديميوم بمثابة الجزء الثابت أو جزء من المحرك الكهربائي التقليدي الذي لا يتحرك. ستكون الدوارات، الجزء المتحرك، عبارة عن أداة اقتران كهرومغناطيسية متحركة تسحب القرون على طول الجزء الداخلي من الأنبوب.
في المحركات الكهربائية، يكون أداء مغناطيس النيوديميوم أفضل عندما تكون المحركات أصغر حجمًا وأخف وزنًا. بدءًا من المحرك الذي يقوم بتدوير قرص DVD إلى عجلات السيارة الهجينة، يتم استخدام مغناطيس النيوديميوم في جميع أنحاء السيارة.
قد يبدأ مغناطيس النيوديميوم ذو درجة منخفضة من القوة في فقدان قوته إذا تم تسخينه إلى أكثر من 80 درجة مئوية. تم تطوير مغناطيس النيوديميوم عالي القوة للعمل في درجات حرارة تصل إلى 220 درجة مئوية، مع خسارة قليلة لا رجعة فيها. أدت الحاجة إلى معامل درجة حرارة منخفضة في تطبيقات مغناطيس النيوديميوم إلى تطوير عدة درجات لتلبية متطلبات تشغيلية محددة.
في جميع السيارات وفي التصاميم المستقبلية، تكون كمية المحركات الكهربائية والملفات اللولبية بأرقام مضاعفة. وهي موجودة على سبيل المثال في:
- مواتير كهربائية للنوافذ .
- محركات كهربائية لمساحات الزجاج الأمامي.
-أنظمة إغلاق الأبواب.
أحد أهم مكونات المحركات الكهربائية هو مغناطيس النيوديميوم. عادة ما يكون المغناطيس هو الجزء الثابت من المحرك ويوفر قوة الرفض لإنشاء حركة دائرية أو خطية.
يتمتع مغناطيس النيوديميوم في المحركات الكهربائية بمزايا أكثر من الأنواع الأخرى من المغناطيس، خاصة في المحركات عالية الأداء أو حيث يكون تقليل الحجم عاملاً حاسماً. ومع الأخذ في الاعتبار أن جميع التقنيات الجديدة تهدف إلى تقليل الحجم الإجمالي للمنتج، فمن المحتمل أن تستحوذ هذه المحركات على السوق بالكامل قريبًا.
يتم استخدام مغناطيس النيوديميوم بشكل متزايد في صناعة السيارات، وأصبح الخيار المفضل لتصميم تطبيقات مغناطيسية جديدة لهذا القطاع.
يستمر التحرك العالمي نحو كهربة المركبات في اكتساب الزخم. وفي عام 2010، بلغ عدد السيارات الكهربائية على طرقات العالم 7.2 مليون سيارة، 46% منها في الصين. وبحلول عام 2030، من المتوقع أن يرتفع عدد السيارات الكهربائية إلى 250 مليون سيارة، وهو نمو هائل في وقت قصير نسبيا. ويتوقع محللو الصناعة ضغوطا على المعروض من المواد الخام الرئيسية لتلبية هذا الطلب، بما في ذلك المغناطيسات الأرضية النادرة.
تلعب المغناطيسات الأرضية النادرة دورًا مهمًا في المركبات التي تعمل بمحركات الاحتراق والكهرباء. هناك مكونان رئيسيان في السيارة الكهربائية يتميزان بمغناطيسات أرضية نادرة؛ المحركات وأجهزة الاستشعار. التركيز هو المحركات.
تحصل السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطارية على الدفع من محرك كهربائي بدلاً من محرك الاحتراق الداخلي. تأتي الطاقة اللازمة لقيادة المحرك الكهربائي من حزمة بطارية جر كبيرة. للحفاظ على عمر البطارية وتعظيمه، يجب أن يعمل المحرك الكهربائي بكفاءة فائقة.
المغناطيس هو العنصر الأساسي في المحركات الكهربائية. يعمل المحرك عندما يدور ملف من الأسلاك محاط بمغناطيس قوي. يُصدر التيار الكهربائي المتولد في الملف مجالًا مغناطيسيًا، وهو ما يعارض المجال المغناطيسي المنبعث من المغناطيسات القوية. وهذا يخلق تأثيرًا مثيرًا للاشمئزاز، يشبه إلى حد كبير وضع مغناطيسين من القطب الشمالي بجوار بعضهما البعض.
يؤدي هذا التنافر إلى دوران الملف أو تدويره بسرعة عالية. يتم توصيل هذا الملف بمحور ويقوم الدوران بتحريك عجلات السيارة.
تستمر تقنية المغناطيس في التطور لتلبية المتطلبات الجديدة للسيارات الكهربائية. في الوقت الحاضر، المغناطيس الأمثل المستخدم في محركات السيارات الهجينة والمركبات الكهربائية (من حيث القوة والحجم) هو مادة النيوديميوم الأرضية النادرة. تؤدي إضافة الديسبروسيوم المنتشر على حدود الحبوب إلى توليد كثافة طاقة أعلى، مما يؤدي إلى أنظمة أصغر حجمًا وأكثر كفاءة.
تستخدم السيارة الهجينة أو الكهربائية في المتوسط ما بين 2 إلى 5 كجم من مغناطيسات الأرض النادرة، اعتمادًا على التصميم. تتميز المغناطيسات الأرضية النادرة بما يلي:
- أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)؛
-التوجيه وناقل الحركة والفرامل.
- محرك هجين أو حجرة محرك كهربائي؛
- أجهزة الاستشعار مثل الأمن والمقاعد والكاميرات وغيرها؛
-الباب والنوافذ.
- نظام الترفيه (مكبرات الصوت، الراديو، الخ)؛
- بطاريات السيارات الكهربائية
-أنظمة الوقود والعادم للسيارات الهجينة؛
بحلول عام 2030، سيؤدي نمو السيارات الكهربائية إلى زيادة الطلب على الأنظمة المغناطيسية. مع تطور تكنولوجيا المركبات الكهربائية، قد تنتقل تطبيقات المغناطيس الحالية بعيدًا عن المغناطيسات الأرضية النادرة إلى أنظمة أخرى مثل ممانعة التبديل أو الأنظمة المغناطيسية من الفريت. ومع ذلك، فمن المتوقع أن تستمر مغناطيسات النيوديميوم في لعب دور أساسي في تصميم المحركات الهجينة ومقصورة المحرك الكهربائي. ولتلبية هذا الطلب المتزايد المتوقع على النيوديميوم للمركبات الكهربائية، يتوقع محللو السوق ما يلي:
- زيادة إنتاج الصين وغيرها من منتجي النيوديميوم؛
- تطوير احتياطيات جديدة.
- إعادة تدوير مغناطيس النيوديميوم المستخدم في المركبات والإلكترونيات وغيرها من التطبيقات؛
تقوم شركة Honsen Magnets بتصنيع مجموعة واسعة من المغناطيسات والتجمعات المغناطيسية. العديد منها لتطبيقات محددة. لمزيد من المعلومات حول أي من المنتجات المذكورة في هذه المراجعة، أو للحصول على مجموعات مغناطيس مخصصة وتصميمات مغناطيس، يرجى الاتصال بنا عبر البريد الإلكتروني للهاتف.
