چشم اندازهای ساخت آهنربای دائمی بدون عناصر کمیاب خاکی برای کشش موتورها و ژنراتورها

Prospects for Non-Rare Earth Permanent Magnets for Traction Motors and Generators

چکیده

با پیشرفت های آهنرباهای دائمی با دانسیته جریان بالا بر پایه عناصر کمیاب خاکی مانند نئودیوم (Nd) در دهه ۱۹۸۰، ماشین های الکتریکی بر پایه آهنربای دائمی عملکرد واضحی داشته و نسبت به ماشین های القایی در جاهایی که وزن و اندازه فاکتورهای مهمی به حساب می آیند، مانند خودروهای الکتریک هیبرید و توربین های بادی مزیت دارند. اما این مزایای ماشین های الکتریکی بر پایه ساخت آهنربای دائمی می توانند به دلیل محدودیت های منابع و قیمت بالای اجزای اصلی آن ها، عناصر کمیاب خاکی که در ۵ سال اخیر افزایش ۱۰ برابری قیمت داشته اند و محدودیت صادرات از طرف کشور اصلی صادر کننده، چین، از ۲۰۱۰ دچار چالش شده است. ما این چالش ها، چشم اندازها و برتری ها نسبت به دیگر آلیاژهای بالقوه که می توانند جایگزین آهنرباهای دائمی بر پایه نیودیوم شوند با عناصر مهم که کمتر استراتژیک باشند را بیان کرده ایم.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

With the advent of high-flux density permanent magnets based on rare earth elements such as neodymium (Nd) in the 1980s, permanent magnet-based electric machines had a clear performance and cost advantage over induction machines when weight and size were factors such as in hybrid electric vehicles and wind turbines. However, the advantages of the permanent magnet-based electric machines may be overshadowed by supply constraints and high prices of their key constituents, rare earth elements, which have seen nearly a 10-fold increase in price in the last 5 years and the imposition of export limits by the major producing country, China, since 2010. We outline the challenges, prospects, and pitfalls for several potential alloys that could replace Nd-based permanent magnets with more abundant and less strategically important elements.