Motor magnet permanen

Motor magnet permanen adalah jenis motor listrik yang menggunakan magnet permanen selain belitan pada bidangnya, bukan belitan saja.

Digunakan dalam kendaraan listrik

Jenis motor ini digunakan di GM Chevrolet Bolt,^[1] Blazer EV, Silverado EV dan Volt, dan penggerak roda belakang yakni Tesla's Model 3.^[2] Model motor ganda Tesla terbaru menggunakan kombinasi motor magnet permanen di bagian belakang dan motor induksi tradisional di bagian depan.^[3]

Motor magnet permanen lebih efisien daripada motor induksi atau motor dengan gulungan medan untuk aplikasi efisiensi tinggi tertentu seperti kendaraan listrik. Kepala perancang motor Tesla dikutip membahas keuntungan ini, dengan mengatakan:

Sudah diketahui bahwa mesin magnet permanen memiliki manfaat pra-eksitasi dari magnet, dan karena itu Anda memiliki beberapa manfaat efisiensi untuk itu. Mesin induksi memiliki regulasi fluks yang sempurna dan oleh karena itu Anda dapat mengoptimalkan efisiensi Anda. Keduanya masuk akal untuk transmisi gigi tunggal dengan penggerak kecepatan variabel sebagai unit penggerak mobil. Jadi, seperti yang Anda tahu, Model 3 kami sekarang memiliki mesin magnet permanen. Ini karena untuk spesifikasi kinerja dan efisiensi, mesin magnet permanen lebih baik menyelesaikan fungsi minimalisasi biaya kami, dan itu optimal untuk jangkauan dan target kinerja. Secara kuantitatif, perbedaannya adalah apa yang mendorong masa depan mesin, dan ini adalah trade-off antara biaya motor, jangkauan dan biaya baterai yang menentukan teknologi mana yang akan digunakan di masa depan.^[2]

Motor magnet permanen terdiri dari dua jenis utama motor SPM (Surface Permanent magnet motors) dan motor IPM (Internal Permanent magnet motors). Perbedaan utama adalah bahwa motor SPM menempatkan magnet di bagian luar rotor dan motor IPM menempatkan magnetnya di bagian dalam motor. Ada beberapa manfaat untuk menempatkan magnet secara internal seperti integritas struktural dan mengurangi EMF Kembali. Karena lubang harus dipotong ke rotor untuk penempatan magnet, ini menciptakan area dengan keengganan tinggi yang memungkinkan pembuat mobil juga menggunakan beberapa manfaat motor reluktansi serta motor magnet permanen.^[4]

Kembali EMF

Efek ini tidak unik untuk motor magnet permanen. Motor induksi juga akan mengalami efek ini tetapi pada motor induksi medan dari rotor akan berkurang seiring dengan peningkatan kecepatan. Sebuah motor magnet permanen menghasilkan dalam medan konstannya sendiri. Ini berarti bahwa ketika kecepatan meningkat, tegangan diinduksi secara linier ke kecepatan pada stator. Tegangan ini akan menjadi negatif terhadap tegangan yang diberikan ke motor dan dengan demikian akan menjadi kerugian bagi sistem secara keseluruhan. ^[4]

Masalah lingkungan dan pasokan

Motor magnet permanen menggunakan beberapa jenis bahan magnet permanen, termasuk ferit keras, alnico, kobalt samarium dan boron besi neodymium. Ferit keras adalah bahan magnet permanen yang paling sering ditemukan (berdasarkan berat) di motor magnet permanen. Ini karena biaya mereka yang rendah. Jika faktor lain penting (ukuran, kemampuan suhu, kalibrasi, koersivitas, dll.), insinyur desain motor biasanya menggunakan salah satu bahan magnet permanen lainnya.

Produksi tanah jarang memiliki konsekuensi menghasilkan limbah dengan radioaktivitas tinggi dibandingkan dengan radioaktivitas alami bijih (limbah yang disebut oleh EPA AS sebagai TENORM, atau Bahan Radioaktif yang Terjadi Secara Teknologi yang Ditingkatkan Secara Teknologi). China, produsen utama neodymium, membatasi pengiriman ke Jepang pada 2010 selama kontroversi kepemilikan pulau yang disengketakan. China memberlakukan kuota ekspor yang ketat pada beberapa logam tanah jarang, dengan mengatakan ingin mengendalikan polusi dan melestarikan sumber daya. Kuota dicabut pada tahun 2015. Meskipun neodymium relatif melimpah, permintaan global untuk neodymium melampaui produksi sekitar 10% pada tahun 2017.^[3]