Tot ce ai vrut vreodată să știi despre motoarele electrice (și niciodată nu ai îndrăznit să întrebi) -
Notă postată inițial pe MiuraMag
Ce motor are? Aceasta este cea mai comună întrebare adresată unui nou proprietar de mașină. Oricine, chiar și cel mai puțin expert, cunoaște diferența dintre un motor cu cilindri mai mulți sau mai puțini (sau cu cilindree mai mare sau mai mică). Cei mai entuziaști se pot concentra chiar dacă distribuția este desmodromică sau cu deschidere variabilă.
Se va întâmpla același lucru cu motoarele electrice? Se pare că există o prejudecată că nu merită să interiorizăm atât de mult, deoarece „toate sunt la fel”. Dar nu este așa. Și este timpul să începem să „coborâm” puțin pe subiect. Prin urmare, propunem acest tratat exhaustiv privind motoarele electrice, care sunt, fără îndoială, viitorul transportului auto.
V8, V6 sau 4 în linie. Deplasare. Benzină sau motorină. Numărul de supape pe cilindru. Turbo, compresor sau atmosferic. Distribuție desmodromică. Și lista ar putea continua.
Toate aceste atribute nu fac parte doar din fișa tehnică a unui vehicul curent. Ele sunt un motiv pentru fanatism, venerare, dezbatere și chiar pentru a presupune învățătură, în multe cazuri fără a ajunge chiar să înțeleagă în profunzime fundamentele lor mecanice și tehnice. Și este faptul că motoarele cu ardere internă au creat o mistică care a învăluit industria auto practic încă de la origini, ceea ce a stârnit un interes și o dorință de comparație între utilizatori care continuă până în prezent. Există chiar și un cunoscut canal de televiziune al cărui laitmotiv citește „acea pasiune inexplicabilă pentru motoare”.
Cu toate acestea, acest comportament nu pare să aibă o paralelă atunci când vine vorba de vehicule electrice. Câți știu ce este un stator, un rotor sau diferențele produse de direcția fluxului magnetic? Și acest lucru nu este perceput doar de consumatori: companiile auto - cu puține excepții - nu merg prea departe în comunicarea caracteristicilor tehnice ale motoarelor lor electrice.
S-ar putea ca motoarele electrice să fie mai „plictisitoare” și de aceea nu trezesc interesul publicului? Sau este poate lipsa de informații, ceea ce face ca cei mai pasionați să nu găsească puncte de comparație între vehicule, determinându-le nici măcar să discearnă dacă motorul mașinii lor este același în funcționare ca cel al aparatului de ras?
Ca și când acest lucru nu ar fi suficient, trebuie luat în considerare următoarele: „motorul” electric, în sine, nu este inima vehiculului electric, ci o parte foarte importantă a unui sistem de propulsie care include elemente precum invertoare, încărcătoare, convertoare, unități electronice de control și baterii.
Deci, unde ne lasă acest lucru fanii, care doresc întotdeauna să știe totul despre mașini? Eventual, în preludiul unui nou set de variabile și posibilități, gata să fie descoperite și evaluate. Astăzi în industrie nu se utilizează unul, ci mai multe tipuri de motoare electrice și unul care promite să depășească tot ceea ce este pe piață este încă să vină (vă puteți imagina un mic „motor” electric care cântărește doar șapte kilograme, capabil să livra 113 CP?). O posibilitate este că, dacă entuziaștii ar înțelege un pic mai mult despre aceste motoare și diferențele lor, acest lucru le-ar putea atrage interesul pentru ele. Dar va fi suficient pentru a genera aceeași mistică ca la motoarele cu ardere?
FUNDAMENTE
Să începem de la început: ce este un motor? Practic, este elementul unui sistem capabil să transforme un fel de energie - cum ar fi electrică sau termică - în energie mecanică și să facă „muncă” (în fizică, „forță prin distanță”). Mulți sunt probabil deja familiarizați cu modul în care un motor cu ardere internă efectuează această conversie, dar înțelegerea modului în care electronii care curg printr-un fir ajung să alimenteze un vehicul este aproape un univers paralel.
Dacă ne uităm la un motor electric, descoperim că cele mai importante părți componente ale acestuia - și cele care ne vor permite să înțelegem diferențele dintre diferitele tipuri de motoare - sunt următoarele: statorul, care este partea fixă care funcționează ca baza, deși pentru aceasta „mișcă” curentul electric care creează un câmp magnetic capabil să dea mișcare părților în mișcare; și rotorul, care este elementul care se mișcă, transformând astfel excitația magnetică de la stator în energie mecanică.
O altă caracteristică care diferențiază motoarele este tipul de curent electric de care au nevoie pentru a funcționa, care poate fi continuu, precum cel obținut din baterii; sau alternativ, ca cel pe care îl avem în prizele caselor noastre. Care este diferența dintre aceste două tipuri de curenți? Mișcarea electronilor prin conductori (cabluri), deoarece în curent continuu aceștia se mișcă într-o singură direcție - prin convenție -, de la polul pozitiv la cel negativ; În timp ce în curent alternativ fluxul este bidirecțional, oscilând între polul negativ și cel pozitiv de un anumit număr de ori pe secundă, o valoare numită „frecvență” și a cărei unitate este Hertz (Hz).
Ca date de culoare, în Argentina frecvența rețelei electrice este de 50 Hz, iar aceste două tipuri de curenți au fost asociați cu una dintre cele mai relevante lupte tehnologice de la sfârșitul secolului al XIX-lea cunoscută sub numele de „războiul curenților”, între geniu. inventatorul Tesla și geniul om de afaceri Edison.
Un al patrulea element de luat în considerare este direcția câmpului magnetic generat în motor, pe care pentru această analiză îl vom separa între motoarele cu flux radial, în care liniile de câmp rulează radial în raport cu rotorul; și fluxul axial mai modern, în care fluxul magnetic are loc în aceeași direcție ca axa rotorului.
Deși există multe tipuri de motoare electrice, doar trei au reușit să ocupe un loc de relevanță în industrie. Dar apare un nou jucător, care promite să le vorbească oamenilor. Să vedem despre ce este vorba.