A la darrera dècada, el panorama de la indústria automotriu ha experimentat una transformació significativa gràcies a l'avenç de la tecnologia elèctrica.
Els motors elèctrics han sorgit com a alternativa prometedora als motors de combustió interna, impulsant la innovació i l'adopció de vehicles més eficients i respectuosos amb el medi ambient.
En aquest article, explorarem els diferents tipus de motors elèctrics utilitzats als cotxes elèctrics moderns i com estan canviant el paisatge del transport.
Tipus de motors elèctrics
Els motors elèctrics són el cor dels vehicles elèctrics, convertint l'energia elèctrica emmagatzemada a les bateries en energia mecànica per propulsar el vehicle.
Aquí hi ha una descripció dels tipus més comuns de motors elèctrics utilitzats a la indústria automotriu:
Motors de corrent altern (CA) síncrons d'imants permanents:
Aquests motors utilitzen imants permanents muntats al rotor per generar un camp magnètic rotatiu. En alimentar l'estator amb corrent altern trifàsic, s'indueix un camp magnètic estacionari que interactua amb el camp del rotor, cosa que genera moviment.
Aquests motors ofereixen una alta eficiència i un ampli rang de velocitat doperació, el que els converteix en una opció popular per a molts fabricants de vehicles elèctrics dalta gamma.
Motors de corrent altern (CA) de reluctància variable
Els motors CA de reluctància variable empren la reluctància magnètica dels materials ferromagnètics al rotor per generar moviment.
La reluctància magnètica és una propietat dels materials ferromagnètics que fa que es resisteixin al flux magnètic. En un motor de reluctància variable, el rotor està compost de materials ferromagnètics que tenen la capacitat de canviar-ne la reluctància magnètica quan estan exposats a un camp magnètic.
Quan s'alimenta l'estator del motor amb corrent altern (CA), es crea un camp magnètic rotatiu que interactua amb el rotor. La manera com els materials ferromagnètics al rotor responen a aquest camp magnètic variable és el que genera el moviment. És a dir, la reluctància magnètica d'aquests materials canvia a mesura que el camp magnètic de l'estator trencada, cosa que fa que el rotor també giri.
A diferència dels motors síncrons d'imants permanents, aquests motors no requereixen imants permanents al rotor, la qual cosa pot reduir costos i simplificar el disseny.
Motors de corrent continu (CC) amb escombretes
Aquests motors utilitzen escombretes i commutadors per invertir la direcció del corrent en el rotor, cosa que genera un camp magnètic rotatiu.
Encara que són menys comuns als vehicles elèctrics moderns a causa de la seva menor eficiència i major manteniment, encara es poden trobar en alguns models més antics o aplicacions específiques.
Motors de corrent continu (CC) sense escombretes
Els motors CC sense escombretes eliminen les escombretes i els commutadors, utilitzant electrònica de control per commutar el corrent a l'estator. Això resulta en una major eficiència i una vida útil més llarga en comparació dels motors CC amb escombretes.
Motors síncrons de reluctància commutada
Aquests motors combinen les característiques dels motors síncrons i els motors de reluctància. El rotor està compost per pols sortints de ferro que generen un parell de reluctància. La commutació s'aconsegueix mitjançant la variació del flux magnètic, cosa que resulta en una bona eficiència i una major densitat de potència.
Presència al mercat internacional de cada tipus de motor
La participació de mercat de cada tipus de motor pot variar en funció de múltiples factors en un espai molt curt de temps.
Tot i això, a continuació et proporcionem una taula amb una estimació general basada en tendències històriques:
|
Tipus de motor elèctric |
Percentatge estimat al mercat internacional |
|
Motors de corrent altern (CA) síncrons d'imants permanents |
40% - 50% |
|
Motors de corrent altern (CA) de reluctància variable |
10% - 20% |
|
Motors de corrent continu (CC) sense escombretes |
20% - 30% |
|
Motors de corrent continu (CC) amb escombretes |
5% - 10% |
|
Motors síncrons de reluctància commutada |
5% - 10% |
És important tenir en compte que aquests percentatges són aproximats. A més, la participació de mercat de cada tipus de motor elèctric pot canviar amb el temps a mesura que avança la tecnologia i es desenvolupen noves innovacions a la indústria automobilística.
Motors utilitzats per les marques d'automòbils
L'adopció de motors elèctrics ha estat abraçada per una varietat de marques d'automòbils líders al mercat. Des de Tesla fins a Nissan, les companyies estan apostant per la tecnologia elèctrica per impulsar el futur de la mobilitat.
A continuació, es presenta una taula que resumeix algunes de les marques d'automòbils i els tipus de motors elèctrics que solen fer servir:
|
Marca |
Motors |
|
Tesla |
Motors CA síncrons d'imants permanents |
|
Nissan |
Motors CA de reluctància variable |
|
Renault |
Motors CC amb escombretes / motors síncrons d'imants permanents |
|
BMW |
Motors CC sense escombretes |
|
Chevrolet |
Motors síncrons de reluctància commutada |
|
Audi |
Motors CA síncrons d'imants permanents |
|
Jaguar |
Motors CA síncrons d'imants permanents / Motors CC sense escombretes |
|
Hyundai |
Motors CA síncrons d'imants permanents |
|
Vinga |
Motors CA síncrons d'imants permanents |
|
Ford |
Motors CA síncrons d'imants permanents |
|
Volkswagen |
Motors CA síncrons d'imants permanents |
|
Mercedes-Benz |
Motors CA síncrons d'imants permanents |
|
Porsche |
Motors CA síncrons d'imants permanents |
|
Volvo |
Motors CA síncrons d'imants permanents |
|
MG |
Motors CA síncrons d'imants permanents |
|
MÓN |
Motors CA síncrons d'imants permanents / Motors de reluctància variable |
Taula 1: Marques d'automòbils i motors elèctrics