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Motore elettrico: asincrono o sincrono? Anteriore o posteriore?

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Quando decidiamo di acquistare una vettura a batteria, dobbiamo valutare modelli con motore elettrico asincrono e modelli con motore elettrico sincrono, come dobbiamo districarci tra auto elettriche con motore e trazione anteriori o con motore e trazione posteriori, fino ad arrivare a quelle con doppio motore per la trazione integrale (vedi Mercedes EQC).

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Il pianale del Mercedes EQC, con il pacco-batterie da 80 kWh.

Vediamo insieme tutte le differenze e qual è la scelta migliore. Senza mai dimenticare, però, che qualsiasi motore elettrico presenta grandissimi vantaggi rispetto a quello termico.

E’ molto più semplice perché non richiede alcuna conversione del moto da lineare alternato a rotatorio. E’ più efficiente nel tradurre l’energia in lavoro: raggiunge il 90% contro il 25-28% del benzina e il 40% del diesel. Il motore elettrico in genere è a presa diretta e non ha bisogno del cambio, grazie all’elevata coppia motrice, disponibile fin da subito e costante per quasi tutto il range di funzionamento il motore è sempre pronto! La retromarcia si ottiene invertendo il flusso dell’elettricità circolante nel motore: in tal modo si inverte il verso di rotazione del motore stesso. Infine, grazie all’inversione della polarità, si trasforma in generatore elettrico e recupera in frenata l’energia cinetica dell’autoveicolo.

Schema semplificato di un auto elettrica

Come è fatto un motore elettrico

Il motore elettrico è composto essenzialmente da due componenti strutturali: lo statore ed il rotore.

Lo statore è fermo e deve creare un campo elettromagnetico per permettere al rotore di muoversi, visto che quest’ultimo è sospeso tra due cuscinetti. Il campo magnetico lo creiamo fornendo energia agli avvolgimenti dello statore. Oppure come nel caso del rotore a magneti permanenti, il campo elettromagnetico esiste già, grazie appunto, all’uso di materiali ferrosi con magnetismo permanente.

Esistono sostanzialmente due tipologie di motore: il motore asincrono e quello sincrono. 

Il motore elettrico asincrono

Se il rotore adotta uno schema ad avvolgimenti, il motore elettrico viene definito asincrono. In questo caso, nel momento in cui lo statore viene alimentato, il campo magnetico generato induce un ulteriore campo magnetico (indotto) negli avvolgimenti del rotore.

Il motore asincrono è un motore elettrico in corrente alternata in cui la velocità angolare del rotore è inferiore alla velocità di rotazione del campo magnetico generato dagli avvolgimenti dello statore, da cui l’asincronismo.

Ovvero la velocità del rotore, sarà sempre inferiore alla velocità del campo magnetico rotante dello statore. Infatti se le velocità coincidessero, l’interazione tra i due campi magnetici che genera la coppia e quindi la rotazione del rotore, verrebbe meno. Non si avrebbe più generazione di coppia.

Lo scorrimento nei motori asincroni

Si ha a che fare quindi, sempre con un parametro, chiamato scorrimento, che identifica proprio la differenza di velocità tra il campo elettromagnetico dello statore ed il rotore, che si attesta su un valore tra il 3 e il 6%.

 

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Motore asincrono

Pregi e difetti dei motori asincroni

I motori asincroni, esistono da tantissimo tempo, quindi la loro tecnologia è ben conosciuta, inoltre sono relativamente semplici e robusti. Il costo è accessibile, sono autoavvianti, sopportano i sovraccarichi e si controllano senza grossi problemi.

I contro si identificano in una modesta reattività, a causa dell’asincronismo, ovvero dovrà essere fatto un controllo che regoli l’intensità del campo magnetico dello statore ed il rotore dovrà adeguarsi, tenendo conto della velocità di sincronismo ovvero della velocità del campo magnetico dello statore.

Meno efficiente e meno preciso

Il motore asincrono ha una risposta meno precisa a causa dello scorrimento di cui abbiamo parlato ed è meno efficiente del motore sincrono, infatti quest’ultimo è il più usato nell’ambito automotive.

Il motore elettrico sincrono

Sempre nell’ambito della corrente alternata, nel caso in cui il rotore sia costituito da magneti permanenti il motore si definisce sincrono ed il risultato è una rotazione effettiva strettamente legata alla frequenza elettrica con cui è alimentato lo statore del motore elettrico. Nel motore sincrono, il rotore, in cui è sempre presente un campo magnetico, grazie ai magneti permanenti, una volta avviato, tenderà a sincronizzarsi perfettamente con il campo magnetico dello statore.

Rotore e statore si muoveranno sempre alla stessa identica velocità, da qui il sincronismo.

Motore sincrono

Pregi e difetti dei motori sincroni

I motori sincroni, si adattano molto bene all’ambito automotive, per una serie di motivi.

Sono efficienti in quanto il campo magnetico generato dal rotore è sempre costante e non ci sono avvolgimenti, che sono la causa di dispersioni e perdite. L’efficienza può superare il 90%!

Il controllo di un motore sincrono è molto buono, in quanto si và a controllare il campo magnetico dello statore, che immediatamente si ripercuote sulla velocità del rotore, creando un sincronismo perfetto tra i due campi magnetici.

Tutto ciò contribuisce ad avere una risposta molto reattiva del motore.

I costi sono il punto debole

Gli svantaggi sono legati al maggior costo del sistema di controllo che regola la velocità e la coppia erogata del motore, che deve conoscere l’esatta posizione del rotore rispetto allo statore, trattandosi di motore sincrono, appunto.

Il sistema di controllo quindi, ha bisogno di sensori posti sul rotore che gli diano informazioni sulla posizione, anche se su motori più moderni, ci sono altri sistemi, che fanno a meno dei sensori di posizione.

Quindi il sistema di gestione dei motori sincroni è molto più complesso rispetto a quello degli asincroni.

Difficile l’avviamento dei motori sincroni

Per dovere di cronaca, dobbiamo dire che agli albori, il motore sincrono, aveva un sistema di avviamento molto complesso a causa del fatto che una volta alimentato lo statore, il rotore avente coppia nulla, non poteva allinearsi con lo statore.

Per ovviare a questo, si arrivava a mettere in parallelo per il solo avviamento, un altro motore, ma asincrono, che aveva la funzione di portare il motore alla velocità di rotazione finale e successivamente veniva scollegato.

Oltre questo, si usavano anche altri sistemi…

Il motore elettrico sincrono ringrazia l’elettronica e l’Inverter

Negli ultimi anni l’utilizzo dell’elettronica ha semplificato drasticamente l’avviamento dei motori sincroni; infatti consente di regolare sia la tensione (e quindi la corrente) di alimentazione che la frequenza.

Così, partendo da frequenza nulla e facendola crescere molto gradatamente, si aziona con continuità una coppia in grado di accelerare il motore a partire da fermo.

Parliamo quindi, di inverter, che permettono di realizzare sistemi di controllo elettronico della velocità.

Esempio di inverter

Conclusione: molto meglio il motore elettrico sincrono

Alla luce di quanto scritto, mi sento di dire che per l’utilizzo automotive, la soluzione migliore è quella del motore sincrono, in quanto un’auto elettrica ha bisogno di reattività e soprattutto efficienza ed il motore sincrono ha entrambe le caratteristiche.

Non a caso la maggior parte dei veicoli elettrici almeno i più performanti, ha il motore sincrono.

Però, auto blasonate come ad esempio le Mercedes, si sono affidate per ora al motore asincrono, quindi, evidentemente anche questa soluzione ha un senso in ambito automobilistico.

La trazione: anteriore o posteriore?

Fino a qualche decennio fa, gran parte delle auto avevano la trazione posteriore; questo per alcuni semplici motivi.

L’elogio della trazione posteriore

A livello dinamico avere un’auto con una buona ripartizione di peso tra avantreno e retrotreno e con la trazione posteriore è lo stato dell’arte, perché se immaginiamo cosa accade quando acceleriamo, ci rendiamo conto che la maggior parte del peso viene portato sull’asse posteriore.

Quindi a tutto vantaggio delle ruote posteriori che in un’auto con la trazione posteriore sono deputate a scaricare a terra la coppia del motore. Inoltre avere la trazione posteriore dà un altro vantaggio in termini dinamici, cioè quello di avere la trazione sulle ruote fisse.

Svolgere un compito solo è meglio

Mi spiego: le ruote posteriori in un’auto con trazione posteriore hanno un solo compito, ovvero trasmettere la coppia motrice sulla strada.

Le ruote anteriori in un’auto con trazione anteriore, invece, sono chiamate a svolgere un doppio lavoro, ovvero quello di trasmettere la coppia motrice sulla strada e quello di far girare l’auto, capirete che con quest’ultima configurazione gli pneumatici delle ruote motrici vanno in crisi prima.

Andando avanti con gli anni, fino ad arrivare ai giorni nostri, il numero di auto con la trazione posteriore si è andato riducendo sempre di più, a causa dei maggiori costi e della maggiore complessità di realizzazione del sistema a trazione posteriore.

Più facile ed economico avere motore e trazione sull’avantreno

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Trazione integrale: schema semplificato di un’auto termica; notare la complessità del sistema…

Ma con il motore elettrico cambia il paradigma

Con l’avvento della mobilità elettrica, ci sarà un cambio di paradigma, ovvero le auto elettriche, che oggi sono con la trazione posteriore, anteriore ed integrale, domani saranno tutte con la trazione posteriore o integrale.

Questo perché la compattezza e leggerezza del motore elettrico, dà un ventaglio di utilizzo più ampio, tant’è che montarlo all’anteriore, piuttosto che al posteriore, cambia poco al progettista, quindi soprattutto sulle auto che nascono elettriche, vedremo la soluzione con motore e trazione posteriore.

Un’altro motivo per cui la trazione posteriore tornerà in auge, sarà quello legato al fatto che un motore elettrico ha una coppia “mostruosa” e costante, per cui sarà meglio farla scaricare sulla strada, attraverso le ruote posteriori che sono fisse, piuttosto che attraverso le ruote anteriori, che sono girevoli e farebbero più fatica a gestire l’esuberante coppia motrice di un motore elettrico.

E’ destinata a sparire la trazione anteriore

Chiaramente, la trazione posteriore in un’auto elettrica, la si ottiene semplicemente montando il motore sull’asse posteriore, senza bisogno di tanti organi meccanici, come nelle auto termiche.

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La base tecnica su cui viene costruita la Tesla Model 3. Notare il motore sull’asse posteriore

Un motore elettrico su entrambi gli assi e trazione integrale: finirà così

Chiaramente anche la trazione integrale prenderà il sopravvento, visto che per ottenerla basta montare un motore sull’asse anteriore ed uno su quello posteriore, per un perfetto bilanciamento dei pesi e per una ottimale distribuzione della coppia motrice sulle quattro ruote.

LEGGI ANCHE: L’elogio della trazione elettrica

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27 COMMENTI

  1. Buongiorno Emidio, apprezzo molto questo suo articolo di divulgazione, ma come ha scritto Marco P sui motori asincroni questo articolo è rimasto a 20 anni fa quando la Fiat 600 Elettrica aveva un motore asincrono con un controllo non ancora vettoriale e nell industria c’erano solo controlli a scorrimento su motoracci fatti per essere economici e avviarsi facilmente. Non mi sembra un excursus storico, ma semplicemente non è aggiornato allo stato dell arte. Le Tesla model S da oltre 10 anni non hanno problemi di reattività, di avviamento e una buona efficienza, hanno semplicemente motori, inverter e sw attuali. È del tutto scusabile perché molti in rete dicono cose simili, forse lavorano sui motori elettrici in campo industriale e sono convinti di sapere tutto di automotive. Sono mondi diversi, io li ho visti entrambi e tra progettisti c’è molta ignoranza reciproca, conoscono poco l’altro settore.

    • Buongiorno, apprezzo il suo commento!
      Sicuramente i motori asincroni di oggi non sono quelli di 20 anni fà, come lei dice, tant’è che li usa una casa come la Mercedes…Il cenno storico, da me fatto, non riguarda i motori asincroni, ma quelli sincroni, che come ho scritto, agli albori avevano un sistema di avviamento complesso e difficoltoso, mentre oggi no, per i motivi che ho scritto nell’articolo…
      Comunque mi premeva sottolineare che l’architettura sincrona con rotore a magneti permanenti è quella che garantisce più efficienza e non a caso, oggi in ambito automotive è la più usata… Grazie per il suo contributo, sicuramente utile alla community di Vaielettrico.
      Buona giornata.

    • Ad esempio nelle Mercedes che abbiamo provato…
      Comunque, tante hanno il sincrono con rotore a magneti permanenti.

    • I consumi sono allineati nelle elettriche, in quanto non ci sono perdite…mi spiego: i motori elettrici vengono montati direttamente sull’asse scelto, in una termica con motore anteriore e trazione posteriore, invece, tra il motore e le ruote posteriori c’è tanta distanza, quant’è lungo l’albero di trasmissione, con perdite di cavalli e di efficienza, che sono fisiologici, naturali. Nelle elettriche il problema è sparito.
      La rigenerazione è la conversione dell’energia cinetica del veicolo in elettricità. La conversione dell’energia cinetica in energia elettrica causa il rallentamento dell’automobile. Questo avviene in egual misura qualsiasi sia l’architettura, ritengo.
      Buona giornata!

  2. Vedo nei commenti che parlate di sbandate, sovrasterzi, controsterzi, ma mi chiedo, dove guidate su strada normale o solo in pista ? Perché su strada normale questo tipo di guida è un po difficile da raggiungere, solamente se si va veloce, oltre i limiti, non penso che andate in giro, facendo tutto questo ! Saluti Luciano

    • Gentile lettore, grazie del commento… Queste cose si fanno solo in strade chiuse al traffico ed in apposite strutture.
      La disamina è nata in seguito ad uno degli argomenti dell’articolo.
      Un lettore ha chiesto chiarimenti in merito ad i vari tipi di trazione e come influiscono sul comportamento delle auto ed abbiamo approfondito.
      Colgo l’occasione per ricordare a tutti di guidare con prudenza e di non fare mai evoluzioni per strada.
      Andate in pista se volete divertirvi in sicurezza.
      Ogni anno per strada ci sono oltre 3000 vittime! Riflettiamo…
      Buona serata.

  3. E’ vero che sulla carta la trazione posteriore è migliore ma ha un “problema”: in caso di perdita di aderenza (ad esempio per aquaplaning) è più difficile da controllare, occorre infatti controsterzare rapidamente senza levare completamente il piede dall’acceleratore, diversamente si perde completamente il controllo dell’auto; con l’auto a trazione anteriore non serve far nulla, non serve agire sul volante e al limite si può alzare un po’ il piede dall’acceleratore (operazione tra l’altro che viene spontanea) e l’auto recupera da sola aderenza. Questo determina una maggiore confidenza e fiducia nella trazione anteriore da parte di molti automobilisti. Negli anni, inoltre, l’auto a trazione anteriore, anche grazie ai sistemi di controllo, ai pneumatici più performanti e ad assetti più sportivi supporta bene potenze fino a 250cv (esistono anche auto a trazione anteriori più potenti in verità ma fanno fatica a sfruttare in pieno la massima potenza in curva).
    Tra gli amanti delle berline sportive si è creata così una spaccatura: i “puristi” e i più esperti che si divertono con la trazione posteriore e quelli meno esperti che invece si sentono più al sicuro con la trazione anteriore. Questi ultimi sono la maggioranza (sigh!) e per venire incontro a loro la BMW annunciò 7 anni fa il passaggio di alcuni suoi modelli dalla trazione posteriore a quella anteriore, prima l’inguardabile serie 2 e poi anche la brillante serie 1 si sono convertite alla trazione anteriore. Piani analoghi anche per Mercedes che annunciò il passaggio all’anteriore per ben 8 modelli.

    Tutto questo pistolotto per dire che, probabilmente, è ancora presto per dichiarare la morte della trazione anteriore. A differenza di Tesla, sia i costruttori europei che quelli cinesi stanno sfruttando poco il principale vantaggio dell’auto elettrica, ovvero i suoi valori di potenza e coppia, probabilmente per non peggiorare longevità ed autonomia delle loro batterie ma anche per mantenere la vecchia logica “vuoi i cavalli? Paghi!”. Mantenendo i valori di potenza e coppia molto bassi sui modelli più economici, teoricamente è possibile mantenere la trazione anteriore per molti modelli. A titolo di esempio, la nuova Renault 5 elettrica, nella configurazione più sportiva targata Alpine, dovrebbe offrire 218 cv e 300 nm, valori paragonabili alla vecchia Alfa Romeo 147 GTA (250 cv e 300 nm) che era a trazione anteriore, ma potremmo citare la Seat Leon Cupra 280 o la Renault Sport Mégane 275 Trophy-R. E se la Renault 5 elettrica punterà – che delusione! – alla trazione anteriore (per la Alpine si sta ancora valutando se lasciare l’anteriore o adottare l’integrale), saranno a mio avviso tante le case che continueranno a proporre l’anteriore sui modelli economici.

    • Buongiorno sig.Enzo.
      Apprezzabile la sua disamina come sempre!
      Fermo restando che ha detto molte cose condivisibili, per deformazione professionale (sono istruttore di guida sicura) devo apportare alcune correzioni doverose, al suo intervento.
      Le assicuro senza timore di smentita, che l’aquaplaning ovvero il galleggiamento della vettura su un velo d’acqua, si affronta nel medesimo modo, con qualsiasi tipo di trazione, ovvero, non facendo assolutamente nulla. Si deve uscire dalla pozza d’acqua senza aver fatto nessuna manovra, in quanto inutile all’interno della pozza, perché l’auto che galleggia non risponde a nessun comando e per evitare che eventuali interventi avvenuti durante il galleggiamento vadano a modificare improvvisamente l’assetto dell’auto (non appena si riprende aderenza all’uscita dalla pozzanghera)che sbanderebbe.
      Poi, sfatiamo in questa sede una leggenda metropolitana: il sovrasterzo è una perdita di aderenza dell’asse posteriore dal quale nessuna auto con qualsiasi configurazione è immune, tant’è che la madre di tutte le sbandate, è la frenata violenta in curva, che provoca un’imbardata, ovvero una rotazione della vettura intorno al proprio asse.
      Chiaramente, il sovrasterzo di potenza, ovvero causato da un eccesso di potenza alle ruote posteriori in un’auto con trazione posteriore, avviene solo in quest’ultima configurazione, ma le assicuro anche qui, che le auto di oggi hanno dei dispositivi elettronici, che impediscono sovrasterzi/sottosterzi di potenza e sbandate, a meno che non si superino le leggi della fisica, per cui gli pneumatici vanno in saturazione e si perde comunque il controllo dell’auto.
      Mi creda, ho provato e riprovato tutto ciò in tutte le salse, con qualsiasi auto in pista e in strada ove possibile.
      Poi un’auto elettrica con trazione posteriore, ha anche il motore sull’asse ed è un valore aggiunto rispetto ad un auto termica, con motore davanti e trazione dietro.
      Buona giornata!

      • Buongiorno Emidio, grazie per la risposta. Tutto corretto e grazie per le correzioni. Sono stato sintetico e impreciso io quando ho parlato di aquaplaning, mi riferivo a ciò che succede subito dopo l’aquaplaning. L’aquaplaning si può verificare in tante situazioni, ad esempio anche se si procede a velocità costante su un rettilineo con pioggia fitta. In questa situazione, la momentanea perdita di aderenza di uno dei pneumatici adibiti alla trazione, può produrre un comportamento sottosterzante (nella auto a trazione anteriore) o un comportamento sovrasterzante (in quelle posteriore): il comportamento sottosterzante è meno brusco e più facile da gestire rispetto a quello sovrasterzante, nel primo caso è sufficiente tenere ben saldo lo sterzo che tende a “tirare” da un lato, riducendo l’acceleratore per favorire il recupero dell’aderenza (entrambe le operazioni vengono istintive), nel caso di comportamento sovrasterzante è tutto più complesso, ci si ritrova con uno sterzo ballerino in mano e la coda dell’auto non allineata col muso, costringendo il guidatore a controsterzare (operazione che alcuni guidatori non hanno mai fatto in vita loro).

        Che guidare con pioggia battente o peggio neve un’auto a trazione posteriore sia impresa più complessa è noto a tutti: con un’auto a trazione anteriore è più facile trovare la giusta velocità massima con l’acqua perché alla prima perdita di aderenza si ha subito un feedback al volante e quindi si sa già che quello è il limite massimo di velocità da non raggiungere in quel tratto di strada. Con l’auto a trazione posteriore non sempre ce ne si accorge, a volte si illumina la spia del controllo di trazione senza che si sia percepita la perdita di aderenza al posteriore. La perdita di aderenza così può giungere inaspettata, senza preavviso, anche perché molto spesso le auto a trazione posteriore tendono a montare pneumatici più larghi rispetto a quelle a trazione anteriore e quindi hanno una maggiore probabilità di aquaplaning.

        E’ vero che oggi i controlli di trazione tendono ad intervenire tempestivamente eppure la mia esperienza è diversa dalla sua: con 350z e 124 abarth, entrambe a trazione posteriore, anche con controllo di trazione attivo, su strade extraurbane con forte pioggia, a velocità non proprio da codice, sono stato costretto a rallentare perché le auto iniziano a diventare belle nervose (e so, dai loro forum, che i possessori di BMW z4 e mercedes slk se la passano anche peggio). Discorso completamente diverso con le Alfa 147, Giulietta e GT (ma anche altri modelli che ho avuto), tutte a trazione anteriore, che nonostante la pioggia trasmettono altro senso di sicurezza.

        A titolo di esempio, per capirci, questo con una trazione anteriore non avviene o comunque non in questi termini: https://www.thesun.co.uk/news/uknews/1197713/dramatic-moment-family-cheat-death-after-aquaplaning-into-the-path-of-70mph-traffic-on-motorway/

        • Mi fà piacere che abbia apprezzato la mia spiegazione…
          Riguardo agli esempi che ha fatto devo aggiungere, che le auto Nissan, abarth e BMW da lei indicate, sono delle auto sportive in cui la taratura del sistema di controllo della trazione e di stabilità è ritardato da default in quanto un’auto sportiva deve lasciare un minimo di controllo al guidatore per il piacere di guida, ma sempre sotto la supervisione dell’elettronica…ecco spiegato il motivo. Provi una 120 d biturbo da 400 N m di coppia e 204 CV come ho fatto io in pista e vedrà che anche non volendo, sul bagnato, lei guiderà sui binari…perché non è un’auto da corsa, potente si, ma non da corsa…
          Poi nella fattispecie della Z4 è importante sapere come era settato il DSC… ha 3 stadi. Tutto in funzione, tutto disinserito o traction control disinserito, ma ancora attivo l’ antipattinamento e l’ESP.
          Come vede tutto dipende da tanti fattori… e lo stato e la pressione degli pneumatici è dirimente.
          Spero di esserle stato utile.
          Alla prossima.

          • Grazie a lei e continui a seguire i nostri test drive e le informazioni tecniche sul mondo della mobilità elettrica e della dinamica del veicolo.
            P.s. mi rivolgo alla community di vaielettrico: tutte le cose che ci siamo detti io ed il sig. Enzo, valgono anche per le auto elettriche…
            Buona giornata a tutti!

      • Giusta precisazione. Personalmente ho provato una Mercedes EQA: trazione anteriore, forte coppia abbastanza controllata, ma sensazione di avere tra le mani un volante “inbizzarrito” in accelerazione. Questo a ruote dritte; accelerare in curva non trasmette una sensazione di pieno controllo sulla direzionalità.
        La stessa coppia su una trazione posteriore non crea assolutamente problemi a ruote dritte e in curva, con molta attenzione, ci si può anche divertire.
        Se si prova una trazione integrale come la Tesla 3 Performance se ne apprezza subito la prontezza all’acceleratore e la manegevolezza, trasmettendo al conducente una sensazione di controllo anche con manovre brusche.
        La trazione anteriore può essere interessante e, relativamente, più facile da guidare con motori endotermici senza troppa coppia.
        Personalmente trazione posteriore tutta la vita.

  4. Al giorno d’oggi la complessità dell’elettronica per un asincrono è identica a quella per un sincrono. Si usano sensori e un inverter. E non esistono problemi per l’avviamento (!). La differenza risiede nel fatto che il motore sincrono ha sempre il flusso magnetico stabilito dal magnete (ha pro e contro) mentre per il motore asincrono bisogna generarlo usando appositamente una parte della corrente di fase. Il problema del sincrono è che quando gira, il campo rotante è sempre presente (c’è un magnete), per cui funziona sempre come una dinamo e questa caratteristica va tenuta a bada in ogni condizione di malfunzionamento. Il motore a sincrono, non avendo un campo prestabilito permette di generarlo e modularlo a piacere ed eliminarlo del tutto in caso di malfunzionamento.

    • Buongiorno!
      Chiaramente entrambe le tipologie di motore hanno l’inverter e nell’articolo è evidenziato in uno schema semplificato… Come è vero che i motori elettrici non hanno problemi di avviamento…Nell’articolo abbiamo solo fatto un doveroso cenno storico sulle difficoltà di avviamento dei motori sincroni agli albori; problema semplificato e risolto brillantemente dagli inverter. Comunque, fermo restando le sue considerazioni, bisogna registrare che la maggior parte dei costruttori usa il sincrono con rotore a magneti permanenti, nonostante sia più costoso… Evidentemente i vantaggi rispetto all’asincrono seppur tecnologicamente avanzato come lei ci fa notare (tant’è che lo usa la Mercedes…), ci sono.
      Grazie per il commento e buona giornata.

      • Buongiorno Emidio, e buongiorno Marco,
        mi permetto di fare un’osservazione su quanto esposto nell’articolo e nei commenti. Sono cose che già sapete, ma le sottolineo per essere più chiari di fronte ai “profani”.
        Il motore sincrono descritto finora è per esattezza del tipo “brushless”, ma esiste anche il motore sincrono con avvolgimenti sul rotore al posto dei magneti, detto “a rotore avvolto”. Essi devono essere alimentati, attraverso spazzole (quindi è un motore non brush-less), dunque l’efficienza di questa soluzione è necessariamente minore di quella a magneti permanenti, tuttavia essa permette il controllo completo del campo magnetico di rotore, che può venire “spento” in caso di malfunzionamenti. Si ha così lo stesso vantaggio dell’asincrono, ma con una risposta più pronta. Questo tipo di motore se ricordo bene era utilizzato per le prime Zoe e sarà presente anche sulla nuova Megane, come ho letto in un altro articolo di questo sito.
        Quanto al sistema di controllo, per l’asincrono esso è più complicato almeno a livello concettuale, ma non saprei quanto cambi effettivamente nell’elettronica utilizzata. Comunque è molto interessante il fatto che la Mercedes abbia utilizzato l’asincrono, sono forse i primi a fare questa scelta da diversi anni a questa parte.

    • Una grossa differenza fra i due motori è che nel motore asincrono la posizione angolare del campo magnetico non può essere misurata ma solo stimata. Se si dispone di sensori precisi allora la stima migliora e il controllo vettoriale di velocità realizzato con l’inverter diventa più preciso. Se il sensore di posizione non ha una risoluzione sufficiente, in certi casi il controllo del motore diventa impossibile e porta a instabilità. Suppongo che Mercedes utilizzi sensori di una certa accuratezza.

      In generale per le applicazioni industriali dove serve il controllo preciso della posizione ( macchine utensili etc) l’utilizzo del motore trifase a magneti permanenti è quasi obbligato. Per le auto basta un “semplice” controllo di velocità

      • Ma certo che la Mercedes avrà un buon sensore di velocità, assieme alle informazioni di corrente misurata e di tensioni modulate il sw stima l’angolo del campo magnetico risolvendo una matrice. Se sono bravi, e lo sono, non avranno problemi neanche a zero giri. Nelle auto non si controlla la velocità ma semplicemente la coppia. Un semplice controllo di velocità è il cruise control, ma anche l’antislittamento che evita che la velocità di una ruota sia eccessivamente superiore alla velocità del veicolo.

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