Il motore elettrico per auto rappresenta la vera innovazione del settore automobilistico. Grazie alla diffusione di questi sistemi è possibile ottenere numerosi vantaggi, tra cui la riduzione delle immissioni inquinanti. Nell’articolo che segue ti mostreremo tutte le principali caratteristiche e funzioni del motore elettrico auto e, se vuoi conoscere le ultime novità sulle innovazioni tecnologiche, in via di sperimentazione, leggi il nostro articolo dedicato alle celle a combustibile.
Indice dell'articolo
Motore elettrico auto: caratteristiche principali
Il motore delle auto elettriche è progettato per recuperare l’energia immagazzinata nella batteria e trasformarla in meccanica.
Il trasferimento dall’energia dalla batteria al motore è assicurato da un dispositivo chiamato inverter che invia l’energia al propulsore, trasformandola da continua ad alternata.
Il motore elettrico per auto è formato da tre componenti principali:
- Lo statore: la “parte fissa” del motore è un cilindro caratterizzato da una serie di filamenti di rame. Il passaggio dell’energia elettrica al suo interno genera un campo magnetico opposto a quello del rotore. Nei motori brushless, lo statore è costituito da lamierini in acciaio isolati tra loro con all’interno un numero pari di avvolgimenti elettrici, che svolgono la funzione di coppie polari
- Il rotore: situato nel nucleo dello statore, è definito la “parte mobile” di un motore elettrico per auto. La sua rotazione è condizionata dallo statore ed è reso possibile dalla presenza del traferro, uno spazio libero che consente il movimento della vettura.
- L’armatura: è l’involucro del motore, ossia la parte esterna e ha la funzione di rivestimento
Motori auto elettrica: funzionamento
I motori elettrici per auto sono progettati per trasformare l’energia elettrica in meccanica, svolgendo una funzione opposta a quella di un comune alternatore. In fase di frenata e di accelerazione, questi dispositivi assumono il ruolo di generatore e ricaricano la batteria.
Il passaggio di corrente elettrica nello statore genera un campo magnetico. Al contempo, il rotore, spesso provvisto di magneti, inizia a girare in senso rotatorio ( grazie allo statore e all’alimentazione elettrica assicurata da un controller), determinando un campo magnetico opposto a quello dello statore.
E’ proprio questa interazione tra i campi generati, a produrre la coppia motrice. In tutte le tipologie di motori per auto elettrica(eccetto quelli privi di spazzole), rotore e statore sono entrambi coinvolti dal passaggio di corrente.
Motori elettrici per auto: le principali tipologie
I motori elettrici si dividono in diverse tipologie, in base al funzionamento:
- a corrente continua
- a corrente alternata
I due sistemi, prevedono una diversa realizzazione del rotore e un differente funzionamento dell’inverter.
I motori elettrici per auto alimentati in corrente alternata, possono essere monofasici, bifasici o trifasici sulla base del numero di correnti in ingresso.
Motori brushless o a spazzole: tutti i dettagli
Entrambi i motori si muovono con corrente continua.
Un motore brushless o senza spazzole ha una velocità di rotazione strettamente legata alla frequenza elettrica ricevuta. Il suo funzionamento è assicurato dal lavoro combinato di rotore (dotato di magneti permanenti) e statore, che insieme sviluppano campi magnetici e la produzione della coppia motrice.
Grazie alla presenza di un controller, un motore brushless può funzionare anche a corrente alternata. La velocità di questa tipologia di motore è data dal numero di espansioni polari per fase.
Maggiore è il numero, maggiore è l’accelerazione. La mancanza delle spazzole garantisce un grosso vantaggio dato dall’impossibilità di generare scintille e rumori dovuti all’usura delle stesse.
In quelli provvisti di spazzole, il rotore possiede avvolgimenti di rame e riceve corrente costante dalla batteria generando un campo magnetico, che insieme a quello dallo statore, riproduce l’effetto che si ottiene avvicinando due calamite tra loro.
Le spazzole conducono l’elettricità e impediscono che i fili di rame si spezzino durante la rotazione. Il limite, come già accennato è dato dall’usura delle stesse.
Motori sincroni e asincronici: caratteristiche e funzioni
Questi motori a corrente alternata, vedono l’energia confluire in modo variabile in un verso e poi nell’altro, grazie al lavoro dell’inverter che ne regola frequenza e intensità.
Il suo compito è alimentare lo statore dando vita a un campo magnetico variabile, che spinge e attrae i magneti del rotore.
Quando i magneti del rotore sono permanenti, il motore è detto sincrono e la sua velocità di rotazione è dipendente dalla frequenza elettrica emessa dallo statore.
Nel motore asincrono lo statore è fisso e su di esso sono posizionate le estensioni polari, il rotore invece è situato in un circuito detto gabbia a scoiattolo.
Il campo magnetico dello statore genera, in questo caso, uno indotto nel rotore, il quale subisce una velocità inferiore, determinando una variazione del campo magnetico, inducendo la formazione di correnti e lo sviluppo di un’ulteriore campo magnetico, fondamentale per la formazione della coppia.
I motori elettrici sono più efficienti e leggeri di quelli a combustione interna. Ad oggi, i più utilizzati sono i sincroni nonostante il costo più elevato.
