（Ảnh:Honda）
Đúng như tên gọi, loại đồng bộ PM, là động cơ truyền động chính, sử dụng nam châm vĩnh cửu. Nam châm neodymium được sử dụng cho các nam châm này do sự cân bằng giữa lực từ và độ bền, đồng thời người ta thường nghe thấy từ "đất hiếm" xung quanh chúng. Những thành phần này được sử dụng để làm gì?
Nam châm neodymium dường như đã trở nên khá phổ biến. Nói một cách chính xác, nó là một loại nam châm đất hiếm, và nó là một nam châm được tạo ra bằng cách thiêu kết một loại bột có cấu trúc Nd2Fe14B (neodymium/sắt/boron). Được phát triển vào năm 1982 bởi Masato Sagawa và những người khác, đây là một trong những công nghệ mà Nhật Bản tự hào. Tính đến năm 2023, nó là nam châm đất hiếm mạnh nhất trong sử dụng thực tế về mật độ từ thông dư và lực cưỡng bức, nhưng điểm yếu của nó là khả năng chịu nhiệt kém hơn. Cụ thể, khi nhiệt độ đạt đến khoảng 315 độ (=điểm Curie), quá trình khử từ không thể đảo ngược sẽ xảy ra.
Người ta đã nỗ lực làm mát động cơ truyền động để nó không đạt tới nhiệt độ 315 độ C, nhưng một phương pháp đã được nghĩ ra là thêm dysprosium và terbium để tăng khả năng chịu nhiệt. Nói chung, nam châm neodymium có thành phần gồm 60% sắt và 30% neodymium, nhưng nếu bạn thêm một vài phần trăm dysprosium vào đó, người ta nói rằng khả năng khử từ nhiệt có thể được cải thiện thêm 15 độ C cho mỗi 1% thêm vào (Wikipedia: Nam châm Neodymium Hơn). Mặc dù terbium có đặc tính cải thiện lực cưỡng bức tốt hơn dysprosium nhưng nó lại là kim loại hiếm hơn dysprosium nên dysprosium thường đóng vai trò này.
Tuy nhiên, chắc chắn rằng dysprosium cũng là một kim loại quý hiếm. Có thể đạt được cả khả năng chịu nhiệt và lực cưỡng bức mà không cần sử dụng những thứ này không? Ví dụ về các công ty đang giải quyết những vấn đề này là Honda và Toyota. Cả hai đều tập trung vào thực tế là “cấu trúc thiêu kết có kích thước hạt lớn làm hạn chế hiệu suất của nó” và ý tưởng là nếu nó được chế tạo thành một cấu trúc siêu mịn thì khả năng chịu nhiệt và lực cưỡng bức có thể tăng lên.
Nếu động cơ quá nóng, rôto nam châm vĩnh cửu sẽ bị khử từ vĩnh viễn. Giá trị ngưỡng là khoảng 150 độ như được hiển thị trên bản đồ. Vì không muốn làm hỏng nam châm neodymium đắt tiền nên chúng ta cần điều khiển động cơ để giữ nhiệt độ không đổi bằng mạch làm mát. Ngoài việc làm mát rôto và stato bằng chất lỏng bằng chất lỏng, ngày càng có nhiều động cơ sơ cấp làm mát chất lỏng theo hai giai đoạn bằng cách sử dụng làm mát bằng nước, đây là một cách để đạt được hiệu suất cao như vậy.
