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Da Sapere
Come funzionano i motori elettrici e quali sono
Il più diffuso è il tipo sincrono, recentemente adottato anche da Tesla al posto di quello a induzione. Ecco pregi e difetti
Filippo Einaudi 
Di: Filippo Einaudi
28 ott 2019 alle 10:02
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Rispetto ai motori a scoppio, che offrono una grande varietà di architetture e sistemi di alimentazione, i motori elettrici sono notevolmente più semplici anche se ciò non significa che siano proprio tutti uguali. Questo perché la trasformazione dell’energia elettrica in movimento è un processo molto più diretto ed elementare di quanto non sia quella del combustibile, di qui anche il principio che porta il motore elettrico ad essere molto più efficiente di quello endotermico.
A proposito di motori elettrici
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Non bisogna nemmeno dimenticare che parte delle prestazioni di una propulsione elettrica dipendono direttamente dalle caratteristiche della batteria e dalla sua capacità di cedere l’energia, infatti non è sbagliato affermare che sia essa stessa il vero “motore” dell’auto e non un semplice serbatoio. Detto questo, le tecnologie ad oggi utilizzate nel campo dei motori propriamente detti sono essenzialmente due.
Motore sincrono a magneti permanenti
La soluzione ad oggi più utilizzata, anche sulle ibride, nella variante senza spazzole (“brushless”) e con alimentazione a corrente alternata (AC). Funzionano sempre tramite il principio di attrazione e repulsione magnetica, invertendo il campo magnetico quando i magneti si allineano, ma questo non accade più tramite le spazzole (dette anche “contatti striscianti”) bensì tramite in sistemi di gestione elettronica, ossia un sensore di posizione che “comunica” ad un inverter trifase quando è il momento di invertire la polarità.
I motori sincroni di questo tipo hanno un’efficienza prossima al 100%, dimensioni compatte, rumorosità ridotta, anche se più costosi rispetto a quelli a spazzole che necessitavano di un sistema di gestione più semplice e che avevano nelle spazzole stesse l’elemento più delicato e soggetto a usura.
Motore asincrono o a induzione
Questa soluzione è stata utilizzata fino a quest’anno da Tesla su Model S e Model X prima che, la scorsa primavera, la Casa decidesse di adottare anche su questi modelli i motori sincroni portati al debutto dalla Model 3. Il motore asincrono non utilizza magneti permanenti ma si basa su un principio più raffinato: in parole molto semplici, induce un campo magnetico in movimento sia nello statore (la parte esterna del motore) sia nel rotore (quella in movimento), e sfrutta la differente velocità di rotazione tra i due campi per “trascinare” il rotore.
Anche qui è presente un inverter, che oltre a convertire la corrente continua (DC) proveniente dalla batteria in alternata (AC), permette di regolare il carico determinando la velocità di rotazione del motore. Il motore asincrono ha un rendimento leggermente inferiore a quello del motore sincrono, circa l’85%, ragion per cui la ricerca di una maggior efficienza e autonomia gli ha fatto progressivamente preferire il secondo, tuttavia è più costante anche se il suo sistema di controllo, basato su un sensore di velocità, è più complesso.
Attualmente, la ricerca sui motori punta soprattutto a ridurre il peso, il numero dei componenti, gli attriti meccanici e l’utilizzo di metalli e materiali costosi in favore di altri sintetici e di minor costo anche se i principi di funzionamento, vista l’elevata efficienza, rimangono sostanzialmente questi.
Fotogallery: Motori elettrici, quali sono e come funzionano
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