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Materiali magnetici permanenti

Nei micromotori DC a spazzole, i magneti permanenti sono oggi utilizzati quasi esclusivamente per produrre il flusso magnetico di eccitazione. Sono disponibili quattro diversi materiali magnetici (ferrite dura, AlNiCo, SmCo e NdFeB). Questi si differenziano l'uno dall'altro principalmente per i seguenti parametri: comportamento termico, resistenza alla corrosione, costo, ma soprattutto densità di flusso rimanente ed intensità di campo coercitivo.

Le proprietà dei quattro materiali vengono confrontate di seguito.

Ferrite dura

Si tratta di materiali ossidici con bario o stronzio che sono quantitativamente della massima importanza nell'area dei micromotori. Le materie prime necessarie sono economiche e facilmente disponibili. Lo svantaggio è la bassa rimanenza inferiore a 0,5 T (T è il simbolo per l'unità Tesla) e la forte dipendenza delle proprietà magnetiche dalla temperatura.

AlNiCo

Questo tipo di magnete permanente è costituito da materiale metallico fuso o sinterizzato in alluminio, nichel e cobalto con una rimanenza appena inferiore a 1 T. I magneti in materiale AlNiCo hanno solo un'intensità di campo coercitiva molto piccola e sono, quindi, facili da smagnetizzare. Ciò vale, in particolare, per i motori con armatura a T a causa della loro pronunciata reazione di armatura. Correnti elevate, come quelle che "fluiscono" in caso di malfunzionamento, possono portare alla smagnetizzazione o alla parziale smagnetizzazione del magnete e quindi rendere inutilizzabile il motore. I motori ad armatura a campana ne vengono meno interessati a seguito della loro struttura. Il vantaggio dei magneti AlNiCo è la loro utilizzabilità ad alte temperature, la risposta molto bassa alla temperatura e la loro ottima resistenza alla corrosione.

SmCo

I materiali in cobalto delle terre rare sono materiali sinterizzati di samario e cobalto (SmCo5, Sm2Co7) con un'intensità di campo coercitivo molto elevata e una rimanenza di ca. 1,1 T. Come i materiali AlNiCo, anch'essi hanno una risposta molto bassa alla temperatura. I magneti SmCo sono molto costosi, motivo per cui vengono sempre più sostituiti dai magneti NdFeB. Sono utilizzati soprattutto in applicazioni in cui è richiesto un motore ad altissime prestazioni per il funzionamento a temperature ambiente elevate e sono presenti esigenze particolari in termini di resistenza alla corrosione.

NdFeB

Questo gruppo di magneti permanenti è costituito da materiali compositi anisotropi di neodimio, ferro e boro. Essi hanno una rimanenza superiore di circa il 20% rispetto ai materiali magnetici SmCo. Rispetto allo SmCo, il loro svantaggio è una risposta più elevata alla temperatura ed un comportamento alla corrosione più scadente; il loro vantaggio è il prezzo più basso. Potrebbero essere necessari rivestimenti speciali per proteggere dalla corrosione. Una conoscenza esatta delle condizioni di utilizzo è quindi essenziale.

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