Materiales magnéticos permanentes en EPS automotriz

El EPS es un sistema de dirección asistida electrónica que utiliza la potencia generada por el motor eléctrico para asistir al conductor en la dirección asistida. Como parte importante del vehículo, el sistema de dirección es uno de los sistemas clave que influyen en la estabilidad de manejo, la comodidad y la seguridad al volante.

En el diseño del sistema de dirección, para mitigar la contradicción entre la ligereza y la sensibilidad de la dirección, la mayoría de los vehículos comerciales y el 50% de los automóviles utilizan sistemas de dirección asistida. Desde la década de 1950, el sistema de dirección asistida ha pasado por tres etapas de desarrollo: dirección asistida hidráulica convencional (HPS), dirección asistida electrohidráulica (EHPS) y dirección asistida eléctrica (EPS), con una tendencia hacia una evolución continua hacia la electrónica e inteligente.

La composición del sistema EPS

El sistema de dirección asistida electrónica EPS se basa en el sistema de dirección mecánica tradicional. Según la señal de par en el volante y la señal de velocidad del vehículo, el dispositivo de control electrónico genera potencia auxiliar del tamaño y la dirección adecuados para ayudar al conductor en las maniobras de dirección. Proporciona fácilmente diferentes efectos de asistencia al motor a distintas velocidades, garantizando que el vehículo sea ligero y ágil al girar a baja velocidad, tenga una buena sensación de la carretera al girar a alta velocidad, y sea estable y fiable. Si bien los componentes estructurales de cada vehículo varían, la estructura del sistema EPS es generalmente la misma. Generalmente, se compone de un sensor de par (dirección), una unidad de control electrónico, un motor, un reductor, un mecanismo de dirección mecánico y una fuente de alimentación por batería.

Los motores utilizados en EPS se dividen en motores con escobillas y motores sin escobillas.

Los motores con escobillas conmutan la corriente mientras las escobillas y el conmutador giran, y pueden girar al conectar la alimentación. Son económicos, pero sus devanados están dispuestos en el lado del rotor. A medida que aumenta la potencia de salida, aumenta el momento de inercia del motor, lo que dificulta la dirección.

El motor sin escobillas no tiene función rectificadora, por lo que requiere un sensor de ángulo integrado. La estructura de corriente de la señal angular correspondiente es compleja y costosa de conmutar a través del circuito. Sin embargo, los devanados del motor sin escobillas están dispuestos en el lado del estator, y el rotor es un imán permanente. Incluso si aumenta la potencia de salida, se puede eliminar el problema del momento de inercia.

Materiales de imán permanente en motores EPS

El EPS tiene requisitos muy altos en cuanto a rendimiento, peso y volumen de los motores de imanes permanentes, por lo que los materiales utilizados son principalmente imanes de NdFeB de alto rendimiento, que actualmente son principalmente NdFeB sinterizado. Los grados más comunes son 45H, 48H, 38SH, 40SH, 42SH, 48SH, 35UH, etc. En el futuro, se espera que el NdFeB prensado en caliente sustituya al NdFeB sinterizado en el EPS, pero la tecnología aún no está madura y el coste sigue siendo elevado, por lo que el NdFeB sinterizado sigue siendo el material más común.