Junto con la batería, el motor forma la pareja más importante de todos los componentes necesarios por un vehículo eléctrico. De él depende la eficiencia, la autonomía y las prestaciones. En el mercado existen diferentes tipos de motores eléctricos, formados principalmente por un estátor, rotor y carcasa. El estátor es la parte fija de la maquina rotativa, pudiendo ser desde electroimanes hasta chapas magnéticas, que acoge en su interior al rotor, la parte móvil. Todo ello es envuelto por la carcasa metálica. Según su alimentación mediante corriente alterna o continua y su arquitectura, se pueden dividir en las siguientes categorías:
– Motor Asíncrono o de Inducción (AC)
Su principal característica es que el giro del rotor no corresponde a la velocidad de giro del campo magnético producido por el estátor. Este motor está formado por un rotor que puede ser de tipo jaula de ardilla o bobinado. En el estátor (anillo cilíndrico de chapa magnética) se encuentran las bobinas inductoras que son trifásicas, desfasadas entre sí a 120º. Entre las ventajas encontramos la alta eficiencia, coste bajo, fiabilidad, bajo ruido y vibraciones y par constante. En cambio sus contras son su baja densidad de potencia, el bajo par en el arranque y el riesgo de sobrecarga. Es uno de los motores más utilizados en la industria del VE, por ello Tesla Motors lo usa en todos sus modelos al igual que los pequeños fabricantes Reva o Tazzari.
– Motor síncrono de imanes permanentes (AC)
Con una velocidad de giro constante, siendo igual el giro del rotor que la velocidad del campo magnético creado por el estátor, el motor síncrono de imanes permanentes puede ser de dos tipos; de flujo radial o de flujo axial, dependiendo de la posición del campo magnético de inducción, que puede ser perpendicular o paralelo al eje de giro del rotor. Son más usados los de flujo radial. En cambio, los de flujo axial permiten ser integrados directamente en la rueda del vehículo, optimizando el espacio en el vehículo y simplificando los acoplamientos mecánicos entre motor y rueda, son los conocidos como «in-wheel motor». Las ventajas de este tipo de motor son su alto rendimiento, un control de velocidad sencillo, bajo ruido, vibración, tamaño y peso. Aunque tienen un alto coste, junto con los motores asíncronos, son los más extendidos dentro de los VE e híbridos. Lo montan Nissan, BMW, VW, Kia, BYD, Smart, el Outlander PHEV y el iMiEV (y sus «mellizos» Peugeot iON y Citröen C-Zero) de Mitsubishi o los híbridos de Chevrolet, Opel, Toyota y Lexus.
– Motor síncrono de reluctancia conmutada o variable. (AC)
La corriente es conmutada entre las bobinas de cada fase del estátor hasta crear un campo magnético que gira. El rotor, que está hecho con un material magnético con polos salientes, son influenciados por el campo magnético, atrayéndose y creando un par que mantiene el rotor moviéndose a velocidad síncrona. Estos motores no necesitan imanes permanentes ni escobillas, y tienen a favor su elevado par, robustez y bajo coste, mientras que en contra tiene su baja potencia y la complejidad de su diseño. Renault y su departamento «Electric Powertrain» desarrollaron el modelo 5A, un modelo de motor síncrono más eficiente que los de imanes permanentes.
– Motor sin escobillas de imanes permanentes (DC)
Conocidos con «brushless», estos motores poseen imanes permanentes situados en el rotor que funcionan mediante la alimentación secuencial de cada una de las fases del estátor. Pueden ser «inrunner», mayor velocidad de giro y menor par, o «outrunner» menor velocidad y mayor par. Aunque son usados mayormente en vehículos híbridos, los motores «brushless» ofrecen algunas ventajas para su uso en VE, su bajo ruido y rozamiento, robustez y ausencia de mantenimiento. Por ahora son motores poco experimentados, que tienen un precio elevado y poca potencia. Lo ha montado Honda en algunos de sus pre-series o prototipos eléctricos.
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