Motori elettrici per trazione: magneti permanenti vs asincroni

[Xwang]

Ciao a tutti!

Qualcuno sa dirmi che tipo di motori elettrici sono usati per le macchine elettriche o ibride (sia nel caso serie che parallelo)?

Sono a corrente continua o alternata trifase?

Hanno le spazzole o sono brushless?

Sono raffreddati ad aria o a liquido?

Grazie,

Xwang

PS1 : ho letto che alcuni usano dei materiali molto rari (terre rare) di cui si prevede possano esserci problemi di approvvigionamento con lo sviluppo della motorizzazione elettrica di massa. Quale è l'entità del vantaggio ottenuto usando questi materiali?

PS2 : Auguri di Buon Natale e Buon Anno!!!

[Guest EC2277]

Per farla molto breve attualmente, per la trazione, vengono utilizzati i motori a corrente continua e quelli asincroni trifase poiché è facile controllare l'erogazione di coppia e la velocità di rotazione dei primi mentre i secondi, non avendo le spazzole, richiedono una minore manutenzione. Mentre i motori senza spazzole non sono utilizzabili poiché, a causa delle elevate potenze in gioco, sarebbero troppo costosi.

Infine ci sono i redivivi motori a riluttanza commutata che, nonostante la rumorosità e le grosse fluttuazioni di coppia (rispetto ad un altro tipo di motore elettrico), hanno tali e tanti vantaggi che, con ogni probabilità, soppianteranno sia i motori a corrente continua che quelli asincroni trifase nell'ambito dell'autotrazione.

[Xwang]

Ciao a tutti,

se non sbaglio la gran parte delle realizzazioni ibride/elettriche per autotrazione si sta indirizzando verso l'uso di motori elettrici sincroni a magneti permanenti nonostante i timori per i costi e le ppossibili difficoltà di approviggionamento delle terre rare che sono necessarie per la loro realizzazione.

Ricordo che anni fa in una serie di articoli sulla trazione elettrica di Auto Tecnica, si parlava molto dei motori asincroni che, da quel che ricordo, non dovrebbero necessitare di materiali esotici per la loro realizzazione.

Quali sono i motivi della scelta dei motori a magneti permaneti rispetto agli asincroni (che mi sembra ricordare siano di più facile ed economica realizzazione)?

Xwang

[J-Gian]

Principalmente i PMSM hanno maggior densità di potenza (quindi minor peso e dimensioni) e garantiscono una maggior efficienza energetica: nel caso dei magneti permanenti non devi utilizzare ulteriore corrente per creare il secondo campo

Al momento ancora risultano vantaggiosi in questo tipo di applicazione, ma se tutto d'un tratto il fornitore (praticamente esclusivo) di terre rare dovesse fare come con il petrolio... Beh i costi potrebbero impennarsi.

Infatti in applicazioni non automotive, in genere si continuano a preferire altre tipologie di motori elettrici. Anche nelle turbine eoliche, dove tutto sommato l'efficienza energetica farebbe gola...

Vedremo come butta nei prossimi anni

[Xwang]

Ma il motore asincrono utilizza ulteriore corrente per il secondo campo? Non si genera per induzione sulle sbarre del rotore?

Xwang

[J-Gian]

Ma il motore asincrono utilizza ulteriore corrente per il secondo campo? Non si genera per induzione sulle sbarre del rotore?

Xwang

Esatto, ma non è gratis

Avere corrente indotta nell'armatura, significa avere energia in circolo che da qualche parte deve pur arrivare.

[Guest EC2277]

Proprio così, il motore asincrono ha bisogno di due avvolgimenti alimentati: uno rotorico ed uno statorico. È proprio lo sfasamento tra la corrente rotorica e quella statorica a generare la coppia motrice. In poche parole sia la corrente statorica che quella rotorica generano dei campi magnetici rotanti, ma quello statorico è in anticipo rispetto a quello rotorico e questo genera la coppia motrice. Detto in maniera ancor più semplice il campo magnetico statorico è inseguito da quello rotorico, che si trascina dietro il rotore.

[Xwang]

Io ricordavo che gli asincroni non avessero il rotore alimentato, ma che in essi si gnerasse una corrente indotta per via del campo magnetico rotante generato dallo statore come detto da J-gian.

Quella corrente indotta è ovviamente uno spreco, ma ciò dovrebbe apparire nel rendimento che quindi presuppongo sia inferiore per gli asincroni in alternata (tipo gabbia di scoiattolo, per esempio) rispetto ai PMSM che però dovrebbero costare di più a causa del costo delmmagnete permanete da mettere nel rotore.

Xwang

[Ampo]

ma invece motori a corrente continua con spazzole? richiedono tanta manutenzione? i mangneti permanenti statorici sono fatti sempre con terre rare?

[Guest EC2277]

Io ricordavo che gli asincroni non avessero il rotore alimentato, ma che in essi si gnerasse una corrente indotta per via del campo magnetico rotante generato dallo statore come detto da J-gian.

Quella corrente indotta è ovviamente uno spreco, ma ciò dovrebbe apparire nel rendimento che quindi presuppongo sia inferiore per gli asincroni in alternata (tipo gabbia di scoiattolo, per esempio) rispetto ai PMSM che però dovrebbero costare di più a causa del costo delmmagnete permanete da mettere nel rotore.

Xwang