Non solo le batterie: il motore elettrico è il cuore di ogni veicolo elettrico, ed è responsabile di trasformare l’energia elettrica immagazzinata nelle batterie in movimento. Questo processo avviene attraverso l’uso di magneti elettrici, che convertono l’energia elettrica in energia meccanica.
Ci sono tre componenti principali nel motore elettrico: il rotore, lo statore e i magneti permanenti, e sono loro che permettono di tradurre l’energia prodotta in movimento.
Le componenti del motore elettrico
Un motore a induzione trifase a quattro poli è composto da due parti principali: lo statore e il rotore. Il primo, lo statore, è a sua volta composto da tre parti:
- Nucleo dello statore;
- Filo conduttore;
- Struttura.
Il primo è costituito da un gruppo di anelli in acciaio che sono isolati l’uno dall’altro e laminati insieme. Questi anelli hanno fessure all’interno degli anelli su cui il filo conduttore si avvolgerà per formare le bobine dello statore. In un motore a induzione trifase, ci sono tre diversi tipi di filo e ognuno è avvolto intorno alle fessure sui lati opposti all’interno del nucleo dello statore. Una volta che il filo conduttore è in posizione all’interno del nucleo dello statore, il nucleo viene posto all’interno della struttura.
Segue il rotore, anch’esso composto da tre parti: nucleo, aste conduttrici e anelli finali. Laminazioni in acciaio di alta qualità costituiscono il nucleo del rotore cilindrico che ha ciò che sembra un’asta che corre attraverso il centro di esso. Sull’esterno del nucleo del rotore ci sono fessure che corrono parallele alla barra a forma di asta al centro del nucleo del rotore, o leggermente inclinate per formare fessure diagonali (gabbia di scoiattolo, tipico dei motori a quattro poli).
Lungo le linee diagonali nel nucleo, vengono posizionate le aste conduttrici per formare l’avvolgimento del rotore. Gli anelli finali vengono quindi posizionati su entrambi i lati del nucleo per cortocircuitare tutte le aste conduttrici posizionate nelle linee diagonali del nucleo del rotore. Una volta che lo statore e il rotore sono stati assemblati, il rotore viene inserito nello statore e due campane finali vengono posizionate su entrambi i lati. Queste campane finali sono fatte dello stesso materiale della struttura dello statore e sono utilizzate per proteggere il motore da entrambi i lati.
Infine, i magneti permanenti, componenti chiave del motore elettrico, in quanto generano il campo magnetico necessario per far ruotare il rotore. Quando l’energia elettrica passa attraverso gli avvolgimenti dello statore, si crea un campo magnetico che interagisce con i magneti permanenti sul rotore, causando la rotazione.
Il funzionamento
Tutto inizia con la batteria dell’auto che è collegata al motore. L’energia elettrica viene fornita allo statore tramite la batteria dell’auto. Le bobine all’interno dello statore sono disposte su lati opposti del nucleo dello statore e agiscono come magneti. Quando l’energia elettrica dalla batteria dell’auto viene fornita al motore, le bobine creano campi magnetici rotanti che tirano i bastoncini conduttori sulla parte esterna del rotore. Il rotore in movimento è ciò che crea l’energia meccanica necessaria per girare i rapporti dell’auto, che a loro volta fanno girare le ruote.
A differenza delle auto a combustione, in un’auto elettrica non c’è alternatore separato. Quindi, come ricarica la batteria? È il motore che agisce sia come motore che come alternatore. Questo è uno dei motivi per cui le auto elettriche sono così uniche. Come sopra citato, la batteria avvia il motore, che fornisce energia ai rapporti, che fanno girare le ruote. Questo processo avviene quando il piede è sull’acceleratore: il rotore viene tirato dal campo magnetico rotante, richiedendo più coppia.
Quando il piede viene tolto dall’acceleratore, il campo magnetico rotante si ferma e il rotore inizia a girare più velocemente. Quando il rotore gira più velocemente del campo magnetico rotante nello statore, questa azione ricarica la batteria, agendo come un alternatore. Tutto questo porta alla celebre frenata rigenerativa, che rende le elettriche le vetture più efficienti in città, dove le elettriche riescono a consumare pochissimo.
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