Tesla ha anunciado que usará imanes permanentes sin tierras raras en su próxima unidad de conducción, lo que ha dejado a los expertos en magnetismo permanente escépticos. Descubre en este artículo qué significa esto para la eficiencia de los motores de Tesla.
Esto ha dejado a los expertos en magnetismo permanente escépticos, ya que desconocen los imanes permanentes no basados en tierras raras que podrían ser utilizados en un motor de tracción síncrono. La física dicta que los átomos ideales para el magnetismo son aquellos que tienen electrones no apareados que giran alrededor del núcleo en lo que se conocen como orbitales 3d.
Si bien los electrones 3d por sí solos no son suficientes para crear imanes superfuertes, la adición de elementos de tierras raras como neodimio y samario puede crear una fuerte anisotropía magnética, una propiedad esencial para los imanes permanentes. Actualmente, un imán permanente basado en un compuesto de neodimio, hierro y boro ha dominado las aplicaciones de alto rendimiento, incluidos los motores. Los expertos creen que Tesla utilizará imanes de ferrita, ya que son uno de los pocos imanes permanentes no basados en tierras raras inventados hasta ahora que se producen a gran escala. Sin embargo, estos imanes son mucho más débiles que los hechos de neodimio-hierro-boro y deberán ser mucho más grandes y pesados para producir la misma cantidad de energía, reduciendo así la eficiencia de los motores de Tesla.
¿Por qué los imanes permanentes son importantes para los motores eléctricos?
Para entender por qué la decisión de Tesla de utilizar imanes permanentes sin tierras raras es significativa, primero debemos comprender la importancia de los imanes permanentes en los motores eléctricos.
Los imanes permanentes son esenciales para los motores eléctricos porque generan el campo magnético que mueve el rotor. En un motor de imán permanente, los imanes están integrados en el rotor y giran junto con él. Cuando se aplica una corriente eléctrica al estator, el campo magnético creado hace que el rotor gire. Por lo tanto, los imanes permanentes son cruciales para la eficiencia y el rendimiento de los motores eléctricos.
¿Qué son las tierras raras y por qué son importantes para los imanes permanentes?
Las tierras raras son un grupo de 17 elementos químicos que tienen propiedades únicas, incluyendo una alta magnetización. Los imanes permanentes basados en tierras raras, como el neodimio y el samario, son utilizados en motores eléctricos de alta eficiencia debido a su fuerte anisotropía magnética, una propiedad esencial para los imanes permanentes. Actualmente, un imán permanente basado en un compuesto de neodimio, hierro y boro ha dominado las aplicaciones de alto rendimiento, incluidos los motores.
Conclusión
Los imanes permanentes son cruciales para los motores eléctricos, ya que generan el campo magnético que mueve el rotor. Las tierras raras, como el neodimio y el samario, se utilizan comúnmente en los imanes permanentes debido a su fuerte anisotropía magnética. La decisión de Tesla ha dejado a los expertos en magnetismo permanente escépticos, ya que desconocen los imanes permanentes no basados en tierras raras que podrían ser utilizados en un motor de tracción síncrono. Los expertos creen que Tesla utilizará imanes de ferrita, que son mucho más débiles que los hechos de neodimio-hierro-boro y deberán ser mucho más grandes y pesados para producir la misma cantidad de energía, lo que reducirá la eficiencia de los motores de Tesla.
Ingeniero electromecánico egresado de la Universidad Nacional de Misiones (UNAM). Actualmente me desempeño como Business Development Specialist en I+C Corp SA en la ciudad de Panamá. Más información sobre mi aquí.
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