แม่เหล็กชนิดใดที่ใช้ในยานพาหนะ

แม่เหล็กชนิดต่างๆ ที่ใช้ในรถยนต์หรือยานพาหนะมีอะไรบ้าง?

แม่เหล็กคือวัสดุหรืออนุภาคของแร่เหล็กที่ถูกทำให้มีคุณสมบัติแม่เหล็ก ซึ่งสามารถสร้างสนามแม่เหล็ก (คุณสมบัติที่มองไม่เห็นของแม่เหล็ก) ได้ ด้วยคุณสมบัติของสนามแม่เหล็ก แม่เหล็กสามารถดึงวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นเหล็กแม่เหล็ก (โคบอลต์, นิกเกิล, เหล็กกล้า, และเหล็ก) ได้ และสามารถผลักหรือดึงดูดแม่เหล็กอื่น ๆ ที่มีอยู่ในจักรวาลได้ แม่เหล็กไฟฟ้าและแม่เหล็กถาวรเป็นประเภทหลักของแม่เหล็ก แม่เหล็กไฟฟ้าทำจากขดลวดพันรอบวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นแม่เหล็กชั่วคราวและจะคงความแรงแม่เหล็กไว้ตราบเท่าที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด แม่เหล็กถาวรคือแม่เหล็กที่มีสนามแม่เหล็กถาวรและแข็งแรง. แม่เหล็กเหล่านี้ถูกใช้ทั่วไปในยานพาหนะเพื่อให้การปฏิบัติการและการทำงานสะดวกสบาย ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพ. ส่วนบันเทิง, ชิ้นส่วนเครื่องยนต์, เซ็นเซอร์, และชิ้นส่วนความปลอดภัยของยานพาหนะทำมาจากแม่เหล็กธรรมชาติหรือแม่เหล็กที่ผลิตขึ้นโดยมนุษย์ คุณสมบัติและลักษณะต่าง ๆ เช่น ความเสถียรทางความร้อน, ความต้านทานต่อการกัดกร่อน, ความแข็งแรงทางแม่เหล็ก, และการประหยัดต้นทุนของแม่เหล็กถูกวิเคราะห์และนำมาพิจารณาเพื่อการเลือกแม่เหล็กที่เหมาะสมสำหรับการนำไปใช้ในยานพาหนะ แม่เหล็ก (แม่เหล็กเฟอร์ไรต์, แม่เหล็ก SmCo, และแม่เหล็กนีโอไดเมียมหายาก) ที่ใช้โดยทั่วไปในการผลิตยานยนต์หรือยานพาหนะได้รับการศึกษาและอธิบายไว้ในบทความนี้

แม่เหล็กเฟอร์ไรต์:

    แม่เหล็กเฟอร์ไรต์คือแม่เหล็กออกไซด์เหล็กที่มีองค์ประกอบแม่เหล็กแบบเซรามิก และจะถูกแม่เหล็กถาวรเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็ก  แม่เหล็กเหล่านี้ผลิตขึ้นโดยการผสมธาตุโลหะกับออกไซด์ของเหล็ก แม่เหล็กเฟอร์ไรต์มีราคาประหยัด ทนต่อการกัดกร่อนและการสูญเสียคุณสมบัติแม่เหล็กได้ดี แต่มีความแรงแม่เหล็กและพลังงานแม่เหล็กต่ำกว่าแม่เหล็กนีโอไดเมียม (NdFeB) แม่เหล็กชนิดนี้จะไม่สูญเสียคุณสมบัติแม่เหล็กเนื่องจากมีคุณสมบัติความต้านทานการเหนี่ยวนำสูง แม่เหล็กเฟอร์ไรต์มีจำหน่ายในตลาดในสีเทาเข้มหรือสีดำ และใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการใช้งานที่ต้องการแม่เหล็กที่มีราคาประหยัด โดยยอมลดความแรงและประสิทธิภาพทางแม่เหล็ก

 รีเลย์ของรถยนต์หรือยานพาหนะเป็นอุปกรณ์สวิตช์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อและตัดการเชื่อมต่อวงจรไฟฟ้า และเซ็นเซอร์แม่เหล็กควบคุมมอเตอร์และตรวจจับตำแหน่งของยานพาหนะ  แม่เหล็กเฟอร์ไรต์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในชิ้นส่วนสำคัญของยานพาหนะเหล่านี้เพื่อการดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพ แม่เหล็กเฟอร์ไรต์ถูกใช้ในชิ้นส่วนเหล่านี้เนื่องจากคุณสมบัติที่ประหยัดและทนทาน แม่เหล็กเฟอร์ไรต์ถูกใช้ในมอเตอร์ของยานพาหนะสำหรับการปรับเบาะ, หน้าต่าง, และการขับปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง ลำโพงที่ใช้ในยานพาหนะสำหรับระบบเสียงเพลงและระบบเตือนภัยต่าง ๆ ก็มีแม่เหล็กเฟอร์ไรต์อยู่ด้วย แม่เหล็กเหล่านี้มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนสูงมาก และเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมหรือสภาพอุณหภูมิที่ต่างกัน เนื่องจากมีคุณสมบัติคงตัวต่ออุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่ร้อน

แม่เหล็กนีโอไดเมียม (NdFeB) (แร่หายาก):

แม่เหล็กนีโอไดเมียมเป็นแม่เหล็กถาวรที่ผลิตโดยการผสมธาตุโบรอน เหล็ก และนีโอไดเมียม มีจำหน่ายในรูปทรงต่างๆ เช่น แท่ง แหวน หัวจม บล็อก และแผ่นดิสก์ในตลาด แม่เหล็กเหล่านี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในภาคส่วนต่างๆ เนื่องจากมีความแรงแม่เหล็กสูง ทนต่อการกัดกร่อน และมีความเสถียรต่อแรงแม่เหล็กตรงข้าม  ในกรณีที่ต้องการสนามแม่เหล็กที่แข็งแรงในรูปแบบที่กะทัดรัดหรือมีขนาดกะทัดรัดมากที่สุด แม่เหล็กนีโอไดเมียมถาวรมักจะถูกเลือกใช้เป็นส่วนใหญ่ แม่เหล็กนีโอไดเมียมสามารถผลิตสนามแม่เหล็กที่แข็งแรงได้เนื่องจากมีความหนาแน่นของพลังงานสูง และนั่นคือเหตุผลที่ถูกนำมาใช้ในกระบวนการผลิตยานพาหนะ/รถยนต์ แม่เหล็กนีโอไดเมียมถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในเซ็นเซอร์, แอคชูเอเตอร์, อุปกรณ์บันเทิง และมอเตอร์ของยานพาหนะไฮบริดและยานพาหนะไฟฟ้า ประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของยานพาหนะไฮบริดและยานพาหนะไฟฟ้าเพิ่มขึ้นจากการใช้แม่เหล็กถาวรในมอเตอร์ เนื่องจากทำให้การทำงานของมอเตอร์ราบรื่นและพึ่งพาแหล่งพลังงานน้อยลง แม่เหล็กถูกใช้ในระบบเบรกแบบฟื้นฟูของยานพาหนะซึ่งเก็บพลังงานเบรกและตอบสนองความต้องการพลังงานสำหรับการให้แสงสว่างและวัตถุประสงค์ด้านพลังงานอื่นๆ ของยานพาหนะ ความต้องการแม่เหล็กนีโอไดเมียมได้เพิ่มขึ้นในอุตสาหกรรมยานยนต์เนื่องจากการรักษาสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งในชิ้นส่วนที่มีขนาดกะทัดรัด

แม่เหล็กแซเมเรียมโคบอลต์:

แม่เหล็กซามาเรียมโคบอลต์เป็นแม่เหล็กถาวรประเภทแม่เหล็กหายาก ผลิตจากการผสมวัสดุโคบอลต์และซามาเรียม แม่เหล็กเหล่านี้มีชื่อเสียงในด้านความต้านทานการกัดกร่อนสูงและความเสถียรในสภาวะหรือสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง แม่เหล็กเหล่านี้แสดงประสิทธิภาพที่ดีกว่าในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง แต่มีสนามแม่เหล็กที่อ่อนกว่าเมื่อเทียบกับแม่เหล็กนีโอไดเมียมแรร์เอิร์ธ แม่เหล็กเหล่านี้สามารถรักษาสนามแม่เหล็กไว้ได้ถึงอุณหภูมิมากกว่า 350 องศาเซลเซียส คุณสมบัติพิเศษเหล่านี้ทำให้แม่เหล็กมีความต้องการมากกว่าแม่เหล็กชนิดอื่นในการผลิตยานยนต์

แม่เหล็กซามิเรียมโคบอลต์มีราคาแพง และนี่คือเหตุผลหลักที่ทำให้พวกมันถูกนำไปใช้ในชิ้นส่วนที่ทำหน้าที่เฉพาะหรือมีฟังก์ชันหรือการปฏิบัติการที่จำกัด แม่เหล็กประเภทนี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในยานพาหนะพิเศษ เช่น รถยนต์หรูหราและรถยนต์กีฬา เซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์ของระบบเบรกและเครื่องยนต์ใช้แม่เหล็กซามาริอัมโคบอลต์เนื่องจากมีความเสถียรต่อสภาวะอุณหภูมิสูง อย่างไรก็ตาม มีความเสี่ยงบางประการที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานแม่เหล็กเหล่านี้อย่างต่อเนื่องในบรรยากาศที่มีอุณหภูมิสูง

แม่เหล็กอัลนิโค:

แม่เหล็กอัลนิโคเป็นประเภทของแม่เหล็กถาวรที่ผลิตโดยการผสมธาตุโคบอลต์ นิกเกิล และโคบอลต์เข้าด้วยกัน แม่เหล็กอัลนิโคมีสนามแม่เหล็กที่แข็งแรงและมีความเสถียรทางความร้อนสูง แม่เหล็กเหล่านี้มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงและสามารถใช้งานได้นาน แม่เหล็กอัลนิโคถูกใช้ในลำโพงและส่วนจุดระเบิดของยานพาหนะ

แม่เหล็กในยานพาหนะ

ประเภทของแม่เหล็กที่อธิบายไว้ข้างต้นถูกเลือกสำหรับยานพาหนะโดยพิจารณาจากคุณสมบัติที่ต้องการและการพิจารณาการออกแบบของส่วนประกอบที่ใช้ในยานพาหนะ การประยุกต์ใช้แม่เหล็กที่สำคัญในยานพาหนะมีดังนี้:

อุปกรณ์เพื่อความบันเทิง: เสียงในอุปกรณ์บันเทิง เช่น ลำโพง เครื่องเสียง และโทรทัศน์วิดีโอ ถูกสร้างขึ้นด้วยความช่วยเหลือของสนามแม่เหล็กจากแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กมีปฏิสัมพันธ์กับกระแสไฟฟ้าและสร้างแรงแม่เหล็กไฟฟ้า และแรงนี้ช่วยให้ไดรเวอร์ของลำโพงเคลื่อนที่ไปมา เสียงถูกสร้างขึ้นจากการทำงานร่วมกันของมอเตอร์การโทรด้วยเสียงกับสนามแม่เหล็ก และชนิดของแม่เหล็กจะเป็นตัวกำหนดคุณภาพของสนามแม่เหล็ก แม่เหล็กเฟอร์ไรต์มักถูกเลือกใช้สำหรับลำโพงและอุปกรณ์เสียง

มอเตอร์แม่เหล็ก:  แรงบิดและแรงขับเคลื่อนของมอเตอร์ในรถยนต์ไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้าถูกผลิตขึ้นโดยแม่เหล็กถาวร แม่เหล็กถาวรสร้างสนามแม่เหล็กซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กที่เกิดจากไฟฟ้าและขับเคลื่อนโรเตอร์ของมอเตอร์ แม่เหล็กนีโอไดเมียมถูกใช้ในมอเตอร์ของยานพาหนะ

ส่วนประกอบด้านความปลอดภัย:  ระบบความปลอดภัยของยานพาหนะคือตัวกระตุ้นถุงลมนิรภัยและเซ็นเซอร์ความเร็วล้อซึ่งใช้แม่เหล็กซามาเรียมโคบอลต์  ความเร็วของล้อรถถูกตรวจจับโดยเซ็นเซอร์แม่เหล็กที่เรียกว่าเซ็นเซอร์ความเร็วล้อ เซ็นเซอร์ความเร็วล้อหรือตัวควบคุม ABS เป็นแม่เหล็กถาวรที่ประกอบด้วยลวดขดพันรอบแกนที่ทำจากโลหะ เมื่อวงแหวนฟันเฟืองหมุนผ่านปลายเซ็นเซอร์ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงในเส้นแรงแม่เหล็กที่ผลิตโดยเซ็นเซอร์ และเกิดแรงดันไฟฟ้าเป็นพัลส์

อุปกรณ์เสริม (พลังงาน):  แม่เหล็กเฟอร์ไรต์ถูกใช้ในมอเตอร์ขับเคลื่อนสำหรับประตู, ที่นั่ง, กระจก, และหน้าต่างของยานพาหนะ แม่เหล็กเหล่านี้มีราคาประหยัดและมีประสิทธิภาพที่เสถียรสำหรับสภาวะต่าง ๆ

แอคชูเอเตอร์และเซนเซอร์: เซ็นเซอร์เป็นองค์ประกอบหลักในการตรวจสอบของยานพาหนะ ซึ่งทำหน้าที่สังเกตปัจจัยต่าง ๆ และแสดงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น ความเร็ว ระยะห่าง การเร่ง และอุณหภูมิเป็นค่าตัวแปรของยานพาหนะที่เซ็นเซอร์สังเกต หลังจากรวบรวมข้อมูลของตัวแปรเหล่านี้แล้ว เซ็นเซอร์จะส่งข้อมูลไปยังระบบควบคุมของยานพาหนะ แอคชูเอเตอร์เป็นส่วนที่ทำงานของระบบยานพาหนะ ตัวกระตุ้นตอบสนองต่อสัญญาณที่ได้รับจากระบบควบคุม การเบรก การปรับปริมาณเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ และการจัดเรียงระบบกันสะเทือนทำโดยใช้ตัวกระตุ้น ข้อมูลไฟฟ้าที่ได้จากระบบควบคุมจะถูกแปลงเป็นการทำงานเชิงกลผ่านตัวกระตุ้น (actuators) การทำงานของตัวกระตุ้นและเซ็นเซอร์จะถูกควบคุมโดยสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กแซมาริอัมโคบอลต์และแม่เหล็กเฟอร์ไรต์ ระบบควบคุมเชื้อเพลิง ระบบเบรก และระบบบังคับเลี้ยวจะถูกควบคุมโดยเซ็นเซอร์แม่เหล็กและตัวกระตุ้นแม่เหล็ก

แม่เหล็กเป็นองค์ประกอบหลักของระบบยานพาหนะ และการเลือกแม่เหล็กที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะต้องอาศัยลักษณะเฉพาะและการพิจารณาต่างๆ ความแข็งแกร่งทางแม่เหล็กที่โดดเด่นของแม่เหล็กนีโอไดเมียมซึ่งทำจากแร่หายาก ทำให้แม่เหล็กเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานของระบบเบรก (แบบฟื้นฟูพลังงาน) และมอเตอร์ของยานพาหนะ แม่เหล็กเฟอร์ไรต์เป็นแม่เหล็กที่เชื่อถือได้และประหยัดต้นทุน จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์เสริมด้านพลังงานของยานพาหนะ ส่วนแม่เหล็ก SmCo มีความเสถียรทางความร้อนที่เหมาะสม ทำให้เหมาะสำหรับใช้งานในสภาวะหรือสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง  แม่เหล็กชนิดอื่นมีความเสถียรทางความร้อนต่ำกว่าแม่เหล็ก SmCo คุณสมบัติของแม่เหล็กแต่ละชนิดที่ใช้ในยานพาหนะได้อธิบายไว้ในบทความนี้ ความสำคัญของแม่เหล็กในอุตสาหกรรมยานยนต์กำลังเพิ่มขึ้นเนื่องจากการพัฒนาเทคโนโลยี ยานพาหนะกำลังมีความน่าเชื่อถือ มีประสิทธิภาพ และนวัตกรรมมากขึ้นด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี