Ce trebuie să știți despre motorul mașinilor electrice - Les Numériques
Adio turbos, cilindri, injectoare. Buna ziua motoare electrice sincrone, asincrone, bobine, statori, inductoare. nu înțelegeți niciunul dintre acești termeni? Cu toate acestea, va trebui să vă obișnuiți pentru a putea descifra jargonul mecanicului dvs. în câțiva ani. Între timp, iată câteva explicații care ar trebui să vă permită să vedeți mai clar.
Motorul electric al Opel Ampera-e.
La sfârșitul secolului al XIX-lea, în primele zile ale automobilului, motorizarea era împărțită în trei categorii: combustie termică, electrică și abur. Contrar a ceea ce s-ar putea crede astăzi, electricitatea a dominat piața mult timp la acea vreme, înainte de cucerirea motorului pe benzină datorită Fort T vândut la un preț scăzut.
Din anii 2000, mașina electrică și-a recăpătat scrisorile de noblețe cu progres tehnologic și conștientizare ecologică. Astăzi, nimeni nu este surprins să vadă un Nissan Leaf, un Renault Zoe sau un simplu Autolib.
O mașină electrică este acționată de unul sau mai multe motoare electrice alimentate de o baterie. Fără ambreiaj sau cutie de viteze, ci o pedală de accelerație pe care trebuie să o apăsați doar pentru ca bateria să livreze curent care va fi transformat în curent alternativ printr-un convertor. Acest proces generează un câmp electromagnetic în care o bobină de cupru începe să se rotească, la fel ca în orice motor electric de jucărie mic.
Spre deosebire de un motor cu ardere termică a cărui eficiență mecanică este de 35% (benzină) până la 40% (diesel), restul fiind disipat sub formă de căldură, eficiența unui motor electric ajunge la 90%. În utilizare, singurele pierderi sunt legate de frecare. Cu toate acestea, este recomandabil să aduceți un dezavantaj la acest randament miraculos. De fapt, este necesar să se ia în considerare pierderile legate de reîncărcarea bateriei. Deci, în timpul testului nostru la Renault Zoe ZE40, am măsurat un consum de energie electrică de 57,3 kWh pentru a încărca complet bateria de 41 kWh. Aceasta reprezintă o pierdere de 16,3 kWh, care reprezintă încă 37% din energia consumată. Randamentul final este, prin urmare, stabilit între 55 și 60%.
Cu toate acestea, motorul electric combină alte avantaje decât eficiența sa, cum ar fi tăcerea, un cuplu disponibil în orice moment, fără viteză de schimbat și, mai presus de toate, fără poluare. Singurul dezavantaj și nu în ultimul rând: dacă vehiculul electric se defectează, nu este posibil să-l trageți din cauza blocării roților de către motor, cu excepția cazului în care ridicați roțile din față pentru a-l remorca. Evident, acest lucru presupune că puntea spate nu are un al doilea motor, ceea ce este de exemplu comun pe Tesla.
În același mod în care putem separa motoarele cu ardere internă în diferite categorii, putem distinge diferite tipuri de motoare electrice: motoare de curent alternativ (asincrone și sincrone), cele mai utilizate, și motoare de curent continuu, astăzi practic dispărute din sectorul auto.
Motorul asincron
Motorul asincron este unul dintre cele mai utilizate în industria grea (palanuri, lifturi), dar a fost folosit și în automobile, de exemplu în primul roadster electric semnat Tesla (derivat din Lotus). De atunci, producătorii de automobile au preferat motorul sincron. Acest motor asincron este format dintr-un stator și un rotor. Primul este un cilindru feromagnetic ale cărui crestături găzduiesc bobine. În ceea ce privește al doilea, este format din două inele (numite cuști pentru veverițe) atașate de conductori. De asemenea, poate fi înfășurat (prezența a trei bobine conectate la un inel).
Statorul joacă rolul inductorului, deoarece el este cel care generează câmpul magnetic în timpul trecerii curentului electric. În ceea ce privește rotorul, poziționat în centrul bobinelor, acesta este supus câmpului magnetic al statorului. El este armatura. Curentul trifazic care curge prin bobine generează un câmp magnetic rotativ a cărui viteză de rotație se numește viteza sincronismului (exprimată în rotații/secundă). Viteza sincronismului se obține prin împărțirea frecvenței (50 Hz în Europa) la numărul de perechi de poli.
Rotorul încearcă să urmeze acest câmp magnetic - numit și câmp statoric - fără a atinge niciodată viteza sa. Această schimbare se numește alunecare. Aceasta este ceea ce face posibilă obținerea unui cuplu motor. Alunecarea este, prin urmare, diferența dintre viteza sincronă și viteza rotorului. Valoarea procentuală este egală cu diferența dintre viteza sincronismului și viteza rotorului împărțită la viteza sincronismului. Alunecarea ar trebui să fie redusă: de la 2% pentru motoarele mari la aproximativ 7% pentru motoarele mici. Cu cât alunecarea este mai mică, cu atât motorul este mai bun.