BYD ha depositato quattro brevetti su una nuova evoluzione dei motori elettrici, per migliorarne l’efficienza e consumare meno, soprattutto alle alte velocità. Al centro c’è la tecnologia del motore sincrono a magneti permanenti a flusso variabile, una soluzione che promette di ridurre i consumi in autostrada senza aumentare la capacità delle batterie.
La documentazione è stata pubblicata dalla China National Intellectual Property Administration (CNIPA) e riguarda una serie di soluzioni tecniche che consentono di modulare il flusso magnetico del rotore in base alle condizioni di utilizzo del veicolo. Non si tratta di un concetto del tutto nuovo per gli ingegneri, ma è una tecnologia ancora poco diffusa nella produzione di massa.
Motore più efficiente… in autostrada
Nei motori sincroni a magneti permanenti oggi più diffusi, il flusso magnetico generato dal rotore è fisso. Questa caratteristica garantisce coppia elevata alle basse velocità, ideale per partenze e guida urbana, ma diventa meno efficiente quando il regime aumenta. A velocità più elevate entrano infatti in gioco perdite elettromagnetiche che penalizzano il rendimento complessivo. È uno dei motivi per cui molte auto elettriche mostrano consumi sensibilmente più alti in autostrada rispetto all’uso extraurbano o cittadino.
La soluzione studiata da BYD consiste in un motore sincrono a magneti permanenti a flusso variabile (VF PMSM). In questo schema, il flusso magnetico interno al rotore non è costante, ma può essere aumentato o ridotto dinamicamente in base alla velocità e al carico. A basse velocità il flusso viene massimizzato per garantire coppia e prontezza di risposta. Quando invece il regime cresce, il sistema riduce il flusso magnetico, limitando le forze contro-elettromotrici e mantenendo un rendimento più elevato.
Vantaggi sulle prestazioni
I brevetti pubblicati descrivono diverse soluzioni meccaniche e magnetiche per ottenere questa regolazione. Alcuni prevedono componenti mobili integrati nel rotore, altri sistemi di regolazione assiale o radiale delle parti magneticamente conduttive, altri ancora dispositivi di controllo integrati nell’insieme motore-trasmissione.
L’obiettivo comune è ampliare la zona di funzionamento ad alta efficienza, riducendo le perdite energetiche e lo stress termico del motore, senza ricorrere a batterie più grandi o a sistemi di raffreddamento più complessi.
Sul piano teorico, i benefici del motore BYD sono evidenti: consumare meno alle alte velocità, maggiore costanza delle prestazioni e migliore gestione termica del gruppo propulsore. Tutti elementi che possono tradursi in un’autonomia più prevedibile nei viaggi lunghi, tema centrale per gli automobilisti elettrici.
Inoltre, una riduzione delle perdite significa anche maggiore durata dei componenti, con potenziali effetti positivi su affidabilità e costi di esercizio.
Dalla “carta” alla strada?
Come sempre, però, un brevetto non equivale a un prodotto industriale. Al momento non ci sono conferme sull’adozione di questi motori a flusso variabile nei modelli di serie BYD destinati all’Europa, né dati pubblici sui reali guadagni di efficienza rispetto alle architetture attuali.
Resta però evidente la strategia del gruppo cinese. Rafforzare il controllo diretto sui componenti chiave della trazione elettrica, un’area in cui si gioca una parte importante della competitività futura, anche nel confronto con i costruttori europei.
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Tutto molto bello, interessanti i commenti sugli attriti, sul cx, sulla potenza alle alte velocità, sul recupero di energia, ecc.
Ma tutto questo distoglie lo sguardo sulla realtà che è molto più semplice.
In pratica tutto quello detto non c’entra nulla.
La realtà è un altra.
Tutto è dovuto allo scarso rendimento del motore elettrico agli alti giri.
Perlomeno per i motori finora utilizzati.
Cerchiamo di capire meglio facendo un confronto con il reale.
Possiamo fare un confronto su una Renault Scenic Diesel e una Elettrica.
La scenic IV ha 116kw e 380nm.
La Scenic V elettrica ha 161Kw (220cv) e 300nm.
Il confronto dice che il diesel ha una potenza inferiore del 28% ma una coppia maggiore del 26%.
Un divario enorme.
Se poi pensiamo che il motore Diesel eraoga la sua potenza a 4500rpm mentre quello elettrico ha la sua potenza a 15.000rpm.
Si capisce ancora di più.
Nel primo caso i 130km/h si tengono sui 3000rpm, nel secondo siamo sopra 10.000rpm.
Il motore a scoppio ha un cambio a 6 Marche che ottimizza la potenza, gli rpm e la coppia.
Sul motore elettrico si ha un cambio monomarcia a rapporto fisso senza frizione.
Noto anche con il nome di riduttore di giri o convertitore di coppia.
Tutte denominazioni esatte ed equivalenti.
In pratica il motore elettrico per funzionare non può essere accoppiato alla trazione delle ruote in modo diretto.
Almeno non i motori attualmente in uso.
Lo saranno in futuro.
E quindi necessario utilizzare un riduttore di giri, è come girare con un motore sempre in 1 marcia.
Quando parti da fermo in prima marcia hai un grande spunto, la stessa cosa con il motore elettrico.
Però quest’ultimo può permettersi di mantenere la Prima Marcia, sempre, perché ha un numero elevato di giri.
Il problema è proprio questo.
Quando vado veloce ad esempio a 130km/h o più, devo forzare il motore sopra 10krpm o sopra i 15krpm o maggiore.
Una zona di lavoro dove il rendimento, il grande rendimento del motore elettrico, non è più grande.
Ma si abbassa notevolmente.
La coppia in questi motori elettrici sale subito al suo valore massimo, già sui 200/500rpm (non da zero come si dice è falso…)
Per poi mantersi sui massimi fino ad un certo RPM per poi scendere rapidamente, potremo dire crollare, a valori molto bassi.
In questi frangenti i rapporti di conversione tra l’energia elettrica assorbita e l’energia meccanica erogata, scende di molto.
I casi sono tantissimi, ma per rendere l’idea potremo dire che l’ideale di conversione del 80% scende a valori vicino il 50% o anche meno.
E quindi per mantenere quella velocità consuma tantissimo.
Infine ci sta un altro parametro importantissimo che spesso viene trascurato.
Che è la capacità della batteria di erogare le correnti richieste in modo costante alle alte energie.
La batteria va sotto stress, notevole stress, la sua tensione scende e quindi fa rendere meno e fa lavorare male il motore elettrico.
Alcune auto hanno un limitatore alle alte velocità proprio per evitare questo stress che può creare tanti problemi.
Le soluzioni per fare rendere bene un motore elettrico, tutto il sistema motore e batteria, ci sono ma al momento nessuno le sta applicando.
Diciamo che siamo ancora nella fase 1 di sviluppo, qualcosa si sta ottimizzando, ma sono paliativi sempre della fase 1.
Quando passeremo alla fase 2 di sviluppo si avranno nuovi sistemi che saranno in grado di garantire alti rendimenti anche alle alte velocità.
Ma ancora tutti stanno capendo come evolverà il settore delle batterie, dei cambi, degli accoppiamenti tra Rotori e Statori, le loro dimensioni ecc, come gli esordienti con architettura a flusso assiale Side by Side potranno essere utilizzati, ecc
Al momento dobbiamo accontentarci di quello che viene proposto, che non è male, perlomeno funziona.
Anche se non molto bene, si può fare molto di più…
“Tutto è dovuto allo scarso rendimento del motore elettrico agli alti giri“. Alla sesta riga ci dimostra, al di là di ogni ragionevole dubbio, di non aver capito nulla dell’articolo
Magari fosse così semplice risolvere il problema.
Addossare a chi scrive la dicitura ” di non aver capito nulla”…
Purtroppo è esattamente il contrario.
Nel 2026, sulla base di varie pressioni e richieste, avremo finalmente pubblicati i dati reali sui motori elettrici attualmente in produzione.
Laboratori indipendenti ed editori con risorse,potranno mostrare in modo chiaro cosa succede durante la conversione tra energia elettrica e meccanica.
Si potrà vedere senza filtri, la potenza assorbita e quella realmente disponibile all’albero motore.
Si potrà notare subito come il grande dell’80%o più che si riesce ad avere quando il motore gira a basi RPM al disastro di rendimento che scende a valori molto bassi anche sotto il 50%, o anche peggio di tanti endotemico quando andiamo a spingere sulla velocità.
Indicando che occorre fare qualcosa per mantenere alto il rendimento anche ad alti RPM.
Si può fare e verrà fatto…
Ma non ancora adesso…
Aspettiamo ansiosi le dimostrazioni del suo “laboratorio indipendente”. Strano però che in 150 anni di sviluppo dei motori elettrici nessuno ci sia mai arrivato. Per il momento ci affidiamo a chi è titolare di una cattedra all’Università e studia i veicoli elettrici da una vita.
Fa veramente piacere vedere come articoli su Vaielettrico come questo riescano a stimolare una discussione tecnica motivata e argomentata ben oltre il livello medio che si vede sui blog.
Mi permetto un commento su un un paio di temi. Non per dire cose nuove, ma per metterli a fuoco.
Giustissimo quello che dicono tutti i commentatori che in autostrata il grosso di energia se ne va a vincere la resistenza al moto, e questa dipende dalla carrozzeria, e non dal fatto che il power train sia elettrico o a combustione (salvo il contributo, molto modesto nella marcia in autostrada, del maggior peso dei veicoli a batteria)
E per questo i costruttori lavorano moltissimo per ridurre il Cx.
Ma poi? Anche dopo tutti gli interventi aerodinamici per ridurlo la potenza che ne viene comunque la devo fornire!
Immaginiamo ad esempio che in autostrada io abbia bisogno fornire alle ruote 20 kW (a una certa velocità, per un certo veicolo, ovviamente).
Se questi kW li produco con un power train di efficienza l’80% devo fornire dalla batteria 20/0.8=25 kW. Se porto l’efficienza al 90% solo 22 kW. E quindi i consumi si riducono a (22/25=0.88), l’88% di prima, con riduzione del 12%, e pari aumento dell’autonomia. Buttali via.
I costruttori più seri di BEV sono molto concentrati sull’efficienza e lavorano per questo in tutte le direzioni. Certo sul Cx della carrozzeria, ma anche sull’efficienza del power train (che include motore, inverter, riduttore o addirittura cambio, che può portare vantaggi significativi come mostrato con chiarezza anche da un mio articolo scientifico).
E’ questa, direi, la ragion d’essere principale di questo articolo su Vaielettrico.
Per concludere una nota su un elemento che riguarda, per quanto detto, carrozzeria e power train assieme: il peso (noi ingegneri diciamo la massa). La massa impatta, e in maniera proporzionale, sia sull’energia cinetica, che sugli attriti di rotolamento. Ridurla porta a miglioramenti modesti sulla marcia in autostrada (gli attriti di rotolamento incidono poco ma qualcosa fanno) ma soprattutto sull’efficienza nella marcia urbana, come può verificarlo chiunque voglia con il simulatore incluso nel mio libro (“Capire i veicoli elettrici” su Amazon).
Aumentare l’efficienza significa, a parità di autonomia, ridurre la massa della batteria, riducendo così la massa del veicolo, e, di nuovo, le perdite energetiche, in un meraviglioso circolo virtuoso. E’ anche (ma non solo) per questo che apprezzo molto di più i costruttori che riescono a fare le autonomie che fanno con batterie di dimensioni (intendo kWh) limitate.
E lo fanno agendo su tutto quello che impatta sull’efficienza, quindi non solo Cx, ma anche power train (fra cui motore, discusso in questo articolo)
Sicuramente devo leggere, ma sicuramente bisogna anche smettere di insistere sempre per ribadire le stesse cose pur di volersi dimostrare superiori. Lo so che il peso lo si soffre in accelerazione, ma almeno a me non capita mai di fare 200km ai 120km/h costanti, ma mi trovo costretto a frenare e accelerare per il traffico. So anche che il cx vale per tutte le auto non solo quelle elettriche. Però per la resa del motore elettrico che è di per sé molto alta, la velocità incide molto di più rispetto a un termico che magari ai 120km/h performa meglio, seppure sempre con efficienza molto bassa.
Comunque non devo convincere nessuno, uso la mia elettrica con piacere, e non ignoro i lati negativi pur di dire che è il non plus ultra. Magari ai 130km/h una elettrica consumasse meno di 20kWh/100km, oggi non è così e non lo sarà neanche tra un paio d’anni con solo un motore più efficiente
buongiorno, solo per completezza citiamo anche Model-3 ultimo modello (aerodinamica ed efficente) che a 130 km/h dovrebbe essere sui 18 kwh/100km
Nonostante io sia imparato su tutto come dice la redazione, questo non lo sapevo. Mi piacerebbe fare un giro su questa macchina per vederlo dal vivo. Magari durante le feste di Natale. Se qualcuno vuole darmi questa possibilità, tra Rimini, Forli, Ravenna mi faccio volentieri un passaggio.
Scusi se la importuniamo ribadendo sempre le stesse cose. Ma non tutti i lettori sono già “imparati” quanto lei.
Non mi importuna di certo, non sono imparato, anzi. Ma ritengo fortunato a potermi esprimere, nella mia ignoranza. Tanti dubbi mi tolgo ogni giorno leggendo qui, dai tanti commenti che arrivano.
Almeno su questo sito diamo informazioni corrette. L’autonomia delle auto elettriche scende di molto ad alte velocità perché la forza aerodinamica cresce con il quadrato della velocità. Quindi se raddoppi la velocità ti serve il quadruplo della coppia. Lo stesso vale per le auto a benzina ma, visto che spesso ad alte velocità il motore lavora in un punto a più alta efficienza l’effetto si nota meno.
Migliorare l’efficienza del motore elettrico ad alti giri migliora l’autonomia ma in percentuali piccole.
Giusto: diamo informazioni corrette. L’autonomia delle elettriche scende molto in autostrada perchè viene meno il recupero di energia in frenata e nelle decelerazioni che in città consente di rimettere in batteria circa il 30% dell’energia consumata.
Un titolo sensazionale porta più letture, questo è ovvio. Tra aumento di costi per lo sviluppo di questa nuova tecnologia, che in realtà non è così nuova, aumento per i componenti, ci si mangia quel 5-10% di resa che potrebbe dare. Il problema maggiore alle alte velocità per le elettriche è la forza dell’aria, già detto qui su Vaielettrico altre 1000 volte. In questo articolo non è stato riscritto forse perché dato per scontato.
L’altro problema è il peso dell’auto, anche quello più e più volte detto.
Secondo il mio modesto parere non si deve puntare sull’efficienza del motore elettrico, già altissima peraltro, ma sul cx e sul peso delle batterie, che dovrebbe scendere con quelle a stato solido.
Il peso dell’auto non incide a velocità costante (prevalente in autostrada), ma solo nelle accelerazioni. La richiesta di energia per vincere la resistenza dell’aria vale per le elettriche come per le termiche in eguale misura. Quello che fa la differenza è invece il mancato recupero di energia nelle decelerazioni e nelle frenate rigenerative. Le consiglio la lettura degli articoli del professor Massimo Ceraolo (qui il primo di 6: Capire i veicoli elettrici/1 Perché sfruttano meglio l’energia) poi raccolti e rielaborati nel libro “Capire i veicoli elettrici”
Fermo resta il fatto che l’attuale evoluzione aeridinamicamente parlando delle macchine, se li vedessero i creatori della citroen ds degli anni 60, è da mettersi le mani nei capelli. ArmadioIkea – style.
Premesso che comunque armadiostyle Vs ds, per cui qualunque piccola discrepanza abasa velocità emergerà nel lungo periodo, in città andando a 50-60 di velocità massima si consuma molto poco. Più interessante è capire quanto le frequenti riaccensioni per tragitti piccoli tipici del regime urbano impattino sulla durata della ricarica. Magari la prima volta la mattina è poi resta “caldo” lungo la giornata?
Se andato fuori tema con il solito paragone con le endotermiche che non c’entra una fava. Qui entrano in gioco le leggi fisiche sulla resistenza al rotolamento, resistenza aerodinamica ed energia cinetica che aumentano in modo quadratico con l’aumentare della velocità e di conseguenza l’autonomia delle EV si riduce drasticamente, in particolar modo quando superano i 50-60kmh e la resistenza aerodinamica inizia a farsi sentire. Quindi più che sui motori dovrebbero lavorare sul CX ed eliminare i suv demmerda a favore del ritorno alle berline e SW basse come 20-25 anni fa.
Le leggi della fisica sono le stesse e valgono per tutti gli oggetti in movimento. Quindi tutte le auto consumano più energia per vincere resistenze che aumentano con il quadrato della velocità. Perchè se ne parla tanto per le elettriche e non per le termiche? Questo ho cercato di spiegare e questo dovrebbe spiegarmi lei.
Massimo. Il motivo per cui per le endotermiche non si parla del problema sta nel rapporto energetico per kg di carburante che nell’endotermico è 10 volte superiore rispetto ad una batteria, quindi l’autonomia non ne risente particolarmente. Inoltre il rendimento dell’endotermico è circa del 30% rispetto all’80% dell’elettico. Se esistessero batterie da 200kwh e 200kg il problema non sarebbe rilevante come ora. Inoltre non è vero che autostrade non entra il gioco il recupero energetico perché la velocità media è ben al di sotto dei 130kmh e si verificano comunque molte accelerazioni e decelerazioni.
Anche in autostrada si frena e si decelera. Ma quante volte in 100 km? Probabilmente tante quante in 2 km di guida cittadina, dove il recupero è pari al 30% dell’energia consumata.
In 100km di autostrada io cambio velocità una 50ina di volte, parto da Cesena e vado tipo a Sasso Marconi mi tocca attraversare Bologna che non è mai scorrevole, gli snodi, le immissioni e i camion che si buttano nel mezzo o chi sorpassa ai 110km/h, per tenere i 120km/h di media devo andare spesso ai 130-135km/h e consumo parecchio. E se in autostrada rallento recupero comunque o no? Ma il fatto sta nel cx, o spostamento d’aria che su una elettrica ha più impatto in termini di consumo, non di fisica per via del motore molto efficiente paragonato a quello diesel. Con la mia vecchia Megane 1.5 dci edc stesso percorso avevo una media di 19km/litro ai 120km/h di media, ora con la Megane elettrica sono a 26kWh/100km ai 120km/h di media contro i 16kWh/100km ai 75km/h di media (e con la Megane diesel ero a 22km/l). In percentuale il consumo per l’elettrica aumenta del 60% ai 120km/h mentre per un diesel del 20%, conti alla mano con cx e peso simile tra le due Megane. Esperienza diretta misurata.
Ricordo anche che le auto termiche hanno una cosa in più delle elettriche: IL CAMBIO! Lessi qualche mese fa un articolo di un’applicazione di una specie di cambio alle elettriche per avere 3 tipi di “regolazioni”, bassa velocità, media e alta. Potrebbe forse aiutare se non introduce manutenzioni e costi eccessivi
Lei si riferisce a questo articolo: Se l’auto elettrica cambia marcia (anzi, tre) e questo video https://youtu.be/CEScp9pxrVY. Quanto al raffronto dei consumi ci dica quanto consuma la sua Megane elettrica in città a 25 km di media (azzardo 12-13 kWh/100?) e quanto la sua vecchia diesel nelle stesse condizioni (azzardo 25 l/100km?). Quasi tutta la differenza ha un nome: frenata rigenerativa.
Caro Massimo, ci rinuncio. Hai ragione tu, non c’è modo di avere un confronto. Ho provato a spiegarlo più volte che l’aumento di consumo si nota molto di più con una elettrica rispetto a un diesel passando da 70km/h di media a 120km/h di media. Ma non c’è verso di poterlo dire, il problema è solo la rigenerazione o le leggi della fisica applicate in parte o solo se favorevoli. Se proprio vuoi vedere se è la rigenerazione a fare la differenza proviamo con questo test:
– Prendi una Megane 1.5 dci EDC e vai in una pista prove e giri per un’ora ai 120km/h costanti, ti troverai con un consumo di 6,5 litri di diesel.
– Sempre con la Megane 1.5 dci EDC rifai la stessa prova a 70km/h e avrai un consumo di 5,5 litri di diesel.
– Ne consegue un aumento di consumi (6,5/5,5)*100-100=18,2%
– Prendi una Megane ETech 160kW e rifai gli stessi 2 test. Ai 120km/h consuma circa 24kWh/100km, ai 70km/h circa 15kWh/100km
– Ne consegue un aumento di consumi (24/15)*100-100=60%
Ho finito le forze 🤣
Ma cosa dice? Il confronto è questo: idee diverse e argomentate. Ma:
1) le avevo fatto una domanda sul suo consumo comparato in città e non mi ha risposto.
2) Ha una fonte per i dati che riporta sul test in pista, o sono sue deduzioni?
Mi scuso per non avere risposto alla domanda posta.
Città ne ho fatta e ne faccio poca per fortuna.
1) Direi che a 25km/h di media la mia Megane elettrica consuma 12-13kWh/100km come suggerito, quella diesel che avevo prima ipotizzo faccia 14-15km/l (ma non ho mai fatto 100km in città di fila). E comunque poco mi interessa il consumo in città, mi sto focalizzando sull’autostrada.
2) Non ho una fonte per i dati in pista, li ipotizzo io se dovessi mai avere modo di fare la prova che ho elencato. Riporto quelli che sono dati che ho comunque raccolto nel tempo utilizzando le autovetture, non mi sembra siano buttati a caso e corrispondono all’incirca ai dati dichiarati da Renault.
Buon Natale a tutti
Grazie per le due risposte. Ci stiamo organizzando per fare il test in pista che suggerisce. Ma non le assicuro che ci riusciremo (non abbiamo i mezzi di Quattroruote e chissà se li avremo mai…).
Se si sommeranno i vantaggi di questa nuova generazione di motori ai progressi su inverter e batterie si può ritenere che in 5/7 anni avremo vetture BEV con autonomia paragonabile alle ICE attuali ma con prestazioni decisamente superiori. Forse i costi non saranno molto più abbordabili perché tanti progressi nella produzione saranno fagocitati da alcuni costi aggiuntivi (alcuni materiali più costosi o dispositivi aggiuntivi) e purtroppo sono i nostri redditi e pensioni che limiteranno le scelte a quelli più abbordabili…ma pure Tesla insegna che si può possedere un’ ottima vettura rinunciando a qualcosa di superfluo (vedi i nuovi allestimenti “base” dei modelli 3 e Y ). La mia attuale BEV è 20cm più compatta del suv 4×4 a gasolio..ma dentro ho stessi spazi ed un elevato livello di ADAS ed altre preziose innovazioni pur rinunciando all’ apertura elettrica del portellone posteriore o lo stereo HIFi con casse da discoteca…
La feroce concorrenza tra marchi (di varie nazioni) porta a sviluppare tanti brevetti ed innovazioni per essere più attrattivi sul mercato mondiale..ed è un vantaggio per tutti… sicuramente molto meglio della pax “paludosa” in cui siamo rimasti immersi negli ultimi 15 anni che portavano solo piccoli progressi sui motori (5~10% di incremento prestazioni/consumi) e ritocchi di design/allestimento ( capito Stellantis?! BASTA serie speciali del solito modello! Innovare ..innovare ..innovare! (come negli anni del boom economico 😉).
PS brava BYD… porta quanto prima questi brevetti sulle serie prodotte in Europa (e magari anche con componentistica made in Italy).
// brava BYD… porta quanto prima questi brevetti sulle serie prodotte in Europa \\
Fra le altre innovazioni BYD aveva sperimentato il cambio manuale sulla versione per scuola guida del modello E3
https://www.carscoops.com/2021/05/byd-launches-a-version-of-its-e3-electric-sedan-with-a-clutch-pedal-and-stickshift/
Il principio tecnico sfruttato dal nuovo motore BYD è il “deflussaggio” (field weakening) che viene usato per “simulare” il cambio di velocitá ?
https://www.irmo.de/2023/10/19/the-magic-behind-field-weakening-for-electric-motors/
No, il deflussaggio si fa sempre nei motori a magneti permanenti, altrimenti la tensione della forza contro elettromotrice sarebbe eccessiva, superando la tensione di alimentazione massima dell’inverter. Il punto è che per deflussare bisogna introdurre una componente della corrente diretta che non contribuisce alla coppia generata dal motore, ma serve solo per contrastare il campo magnetico rotorico: più corrente a pari coppia erogata significa meno efficienza. Se si trova il modo di regolare il campo magnetico rotorico si può evitare di deflussare (o comunque farlo meno) e l’efficienza migliora. Comunque non dovrebbe essere un guadagno grosso, ma tutto fa brodo.
il deflussaggio è parte integrante di un VF (vector field) o di un FOC (field-oriented control). la tecnica FOC (concettualmente uguale a VF) ce l’ho nel NIU NGT, scooter elettrico con motore Bosh di 6 anni fa!
Spero bene che il brevetto sia ben oltre il concetto di “variazione di flusso”. Ma VF è acronimo del conosciuto Vector Field o di Variable Flux (sarebbe una nuova cinesata 😂)
A quanto pare il concetto di “variable flux” non è proprio una novitá, vedi pubblicazione scientifica del 2019
https://www.researchgate.net/publication/333359810_A_Review_on_Variable_Flux_Machine_Technology_Topologies_Control_Strategies_and_Magnetic_Materials
e del 2021
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352484722004784
in proposito ci sono i motori Tesla Model 3-Y che usano un accorgimento per variare il flusso magnetico a seconda dei giri e coppia motore richiesti
non so se so spiegarlo:
i motori a magneti permanenti hanno nel rotore appunto i magneti, il cui campo magnetico viene trascinato dal campo magnetico rotante generato dalle bobine dello statore esterno; i magnenti sono trattenuti in posizione nelle fessure di dischi metallici, sono lamierini a forma di dischi sottili e fittamente impaccati
ma la geometria degli intagli nei lamierini del rotore genera anche un secondo campo magnetico, di “riluttanza”, che può essere in quantità importante ottimizzando il disegno degli intagli
cioè il rotore ha 2 campi di forza basati su 2 distinti principi
nei motori Tesla regolando con l’inverter la fase angolare relativa tra il rotore che gira e il campo magnetico ruotante generato nello statore, si può fare in modo che il campo dei magneti permanenti e quello della riluttanza si sommino tra loro (generando la massima coppia) oppure si sottraggano in parte (minimizzando le perdite magnetiche ad alti giri indotte nei materiali, statore compreso, dando più scorrevvolezza)
Ma il motore Renault a rotore avvolto non funziona già così?
SI, ma è francese e quindi bisogna parlarne male. 🙂
se ho capito,
il rotore a bobine permette di regolare il campo magnetico quando ne basta meno, riduci alcune perdite, è cosa buona per alcuni regimi di funzionamento; però per alimentare le bobine introduci altre perdite, e andrebbe fatto un bilancio netto a seconda del regime di funzionamento
la dichiazione di renault secondo cui sarebbe più efficiente allora è discutibile, nell’uso misto anzi mi pare consumi un qualche (2-3) per cento in più di un motore a magneti permanenti+riluttanza (tesla, prius e altri)
inoltre nei motori con rotore a bobine hai ancora i contatti striscianti, le “spazzole”, da cambiare a un certo chilometraggio; nei motori recenti credo di ci sia un coperchio apposito di accesso per rendere l’operazione semplice; e in alcuni hanno trovato il modo di non avere più le spazzole, usano un sistema a induzione che non ho capito bene ma mi fido 🙂
di buono, senza magneti permanenti, forse risparmiano qualcosa, il rame per fare le bobine costa meno dei magneti permanenti ad alto campo
Il funzionamento delle macchine sincrone a rotore avvolto senza spazzole è ben noto e consolidato, ed è spiegato in dettaglio in questi lavori:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110016825002820
https://www.mdpi.com/2032-6653/14/4/81
Vale anche la pena ricordare che gli alternatori “brushless” montati da decenni su moltissime auto ICE sono (e probabilmente sono ancora) basati proprio su questo principio.
interessante grazie!