Nam châm trong động cơ nam châm vĩnh cửu

Lĩnh vực ứng dụng lớn nhất của nam châm vĩnh cửu đất hiếm là động cơ nam châm vĩnh cửu, thường được gọi là động cơ. Theo nghĩa rộng, động cơ bao gồm động cơ điện chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học và máy phát điện chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện. Cả động cơ điện và máy phát điện đều sử dụng định luật cảm ứng điện từ hoặc lực làm nguyên lý cơ bản của thiết bị điện. Từ trường khe hở không khí là điều kiện tiên quyết cho nguyên lý làm việc của động cơ điện. Từ trường khe hở không khí được tạo ra bởi sự kích thích điện được gọi là động cơ cảm ứng và từ trường khe hở không khí do nam châm vĩnh cửu tạo ra được gọi là động cơ nam châm vĩnh cửu.

Từ trường khe hở không khí trong động cơ nam châm vĩnh cửu được tạo ra thông qua nam châm vĩnh cửu, không cần thêm năng lượng điện hoặc cuộn dây bổ sung. Vì vậy, ưu điểm lớn nhất của động cơ nam châm vĩnh cửu so với động cơ cảm ứng là hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng, kích thước nhỏ và kết cấu đơn giản. Do đó, ứng dụng của động cơ nam châm vĩnh cửu, đặc biệt là trong các động cơ nhỏ và siêu nhỏ khác nhau, rất rộng rãi.

Hình dưới đây là mô hình nguyên lý làm việc đơn giản của động cơ DC nam châm vĩnh cửu. Hai nam châm vĩnh cửu tạo ra một từ trường ở trung tâm của cuộn dây, được cấp điện bằng dòng điện. Khi tác dụng vào từ trường, nó sẽ tạo ra một lực điện từ (quy tắc thuận tay trái), sau đó lực này sẽ quay. Phần quay của động cơ gọi là rôto, phần đứng yên gọi là stato. Rõ ràng nam châm vĩnh cửu trong hình dưới đây thuộc về stato, còn cuộn dây thuộc về rôto.