Com’è fatto il motore di una macchina elettrica?

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Tutti parlano della macchina elettrica o ne sentono parlare, ma quanti la conoscono davvero? Le automobili elettriche sono uno dei trend del momento, persino nelle chiacchiere da bar (oggi spesso sostituiti dai social). Adeguarsi ai tempi è importante perché tutto lascia supporre che questo tipo di motorizzazione rappresenti anche il futuro a lungo termine dell’automotive. 

Per il momento però molti di noi brancolano nel buio davanti a interrogativi basilari come: l’auto elettrica ha le marce? E’ possibile sapere quanti chilometri di autonomia restano? Dove si trovano le colonnine di ricarica? E soprattutto, la madre di tutte le domande: com’è fatto il motore di una macchina elettrica? Vediamo di tracciare almeno qualche punto fermo.

Macchina elettrica: caratteristiche del motore

Va detto preliminarmente che, così come accade per la tradizionale versione a scoppio, non esiste una sola tipologia di motore elettrico. Si va dagli asincroni ai sincroni, da quelli a corrente continua a quelli a corrente alternata, passando per i monofase, i trifase, e via elencando. In linea generale si può affermare che il motore elettrico ha una struttura più essenziale rispetto a un motore a combustione interna.

Il principio di funzionamento, la conversione di impulsi elettrici in energia cinetica, è più elementare. Di conseguenza, anche le dimensioni del propulsore elettrico sono nettamente più contenute di un omologo endotermico. Un motore elettrico è composto fondamentalmente da due componenti: lo “statore” e il “rotore”.

Essi generano campi magnetici la cui interazione produce la coppia (accelerazione). Generalmente, rotore e statore sono entrambi alimentati dalla corrente tranne che eccetto nei motori senza spazzole dove ciò riguarda solo lo statore. I motori elettrici sono costruiti per funzionare in corrente continua o in corrente alternata.

Velocità del motore

Nel motore “sincrono”, la velocità di rotazione dell’asse è vincolata alla frequenza della tensione di alimentazione mentre nel motore “asincrono” la velocità di rotazione è sempre minore della velocità di rotazione del campo rotante legata alla frequenza della tensione di alimentazione.

Sulla maggior parte delle auto elettriche vengono utilizzati motori sincroni a magnete permanente alimentato dalla corrente continua delle batterie al litio. Per gli appassionati della fisica, la frequenza del motore è data dal rapporto tra frequenza elettrica e numero di espansioni polari per ogni fase. La velocità dell’auto è dunque regolata variando la frequenza della corrente che alimenta il motore.

Un compito che tocca a un componente basilare nel funzionamento di un motore elettrico, chiamato “inverter”. All’inverter arrivano la corrente continua dalla batteria e il comando dato dal pedale dell’acceleratore. Il dispositivo regola frequenza e intensità della corrente da inviare allo statore. Quando il veicolo è in decelerazione e quindi in fase di recupero energia, il “raddrizzatore” svolge il compito opposto convertendo la corrente alternata prodotta dal motore in corrente continua, ricaricando la batteria.

Ultima modifica: 11 novembre 2021