永久磁石モーターは、永久磁石を励磁源として使用します。消費電力の削減に加えて、モーターの動作性能も向上できます。永久磁石モーターは、アルニコ磁石、フェライト磁石、希土類永久磁石など、いくつかの種類の永久磁性材料を使用します。アルニコ磁石は1930年代に開発され、高い残留磁気、キュリー温度、耐熱性、耐腐食性が特徴です。しかし、アルニコ磁石には保磁力が低く、減磁耐性が低いという欠点があります。希土類永久磁石の出現により、アルニコ磁石の市場シェアは急激に低下し、現在ではアルニコモーター磁石はタコジェネレータにのみ使用されています。
フェライト磁石は 1950 年代に誕生し、現在でも永久磁石の大きな市場シェアを占めています。優れたコスト優位性、耐腐食性、広い動作温度範囲に加え、フェライト磁石は電気抵抗率が高いため渦電流損失の心配もありません。フェライト磁石の磁気性能は比較的低いため、フェライト モーター磁石は主に体積と重量の要件が低い低コストのモーターに使用されています。
希土類永久磁石の3分の2以上は、さまざまな永久磁石モーターに供給されています。1：5型Sm-Co合金、2：17型Sm-Co合金、およびNd-Fe-B合金は、それぞれ一般に第1世代、第2世代、および第3世代の希土類永久磁石として知られています。希土類永久磁石は、製造プロセスに応じて結合磁石と焼結磁石に分類することもできます。結合ネオジムモーター磁石は基本的にリング形状で、多極磁化が高く評価されていますが、磁気性能の制限により、マイクロモーターでのみ一般的です。焼結サマリウムコバルト磁石と焼結ネオジム磁石はどちらも電気抵抗率が低いため、高速モーターで使用するとどちらも渦電流損失に直面しなければなりませんでした。渦電流損失は磁石の温度上昇を引き起こし、不可逆的な減磁を引き起こし、さらにモーターの性能に影響を与える可能性があります。 積層磁石は、磁石の組成、モーターの構造、性能を変えずに、電力と熱のバランスをとる実用的なソリューションです。
焼結サマリウムコバルト磁石は、常に高コストと機械的特性の低さで批判されてきましたが、それでも特定のモーター用途では依然としてかけがえのない役割を果たしていることは否定できません。最新の高性能サマリウムコバルト磁石と超高温サマリウムコバルト磁石は、これらのモーターにさらなる設計の自由度を提供します。
ネオジムモーター磁石には通常、固有の保磁力に対する一定の要件があります。焼結ネオジム磁石の固有の保磁力は、少量の重希土類元素 (HREE) Dy または Tb を添加することで効果的に向上できます。HREE 資源とコストを節約するために、粒界拡散 (GBD) 技術は、過去数年にわたってネオジムモーター磁石にすでに適用されてきました。
従来のネオジムモーター磁石は主にセグメントまたは近似形状ですが、複数のセグメント磁石を接合するよりも、多極焼結リング磁石の方が望ましいソリューションです。放射状に配向されたリング磁石は、多極焼結リング磁石の実現の基礎となります。
