Ni vsak elektromotor enak, razlike med njimi so velikanske

17.04.2025

Če se malce poglobimo v pogonske sklope električnih avtomobilov, vidimo, da so razlike med njimi zelo velike. Najbolj se sicer osredotočamo na baterije, a so tudi med motorji skorajda tako velike razlike kot med bencinskimi in dizelskimi.

V električnih in deloma elektrificiranih avtomobilih se praviloma uporabljajo trije različni tipi motorjev. Vsem je skupna osnovna zgradba iz dveh osnovnih komponent: statorja in rotorja. Stator je praviloma jeklen valj z režami in bakrenimi tuljavami na notranji strani, ki so tkane v posebnem vzorcu, da ustvarijo magnetno polje, ko skozi njih teče izmenični tok (AC). Rotirajoče magnetno polje nato rotor, ki je nameščen v statorju, spodbudi h vrtenju. Glavne razlike med motorji se pojavijo pri vrsti rotorja, ki ga uporabljajo. Ločimo med tremi tipi: asinhroni indukcijski motor (ASM), trajno vzbujeni sinhroni magnetni motor (PSM) in električno vzbujeni sinhroni motor (ESM).

Asinhroni indukcijski motor (ASM)

V ASM motorju je rotor sestavljen iz kletke palic iz visoko prevodnega materiala (aluminij ali baker) ali pa so palice nadomeščene z aluminijastimi/bakrenimi navitji, ki se povezujejo z upori na zunanji strani rotorja. Za oba načina velja, da magnetno polje statorja rotor spodbudi oziroma potegne v gibanje. Rotor nato ves čas poskuša dohiteti vrtljivo magnetno polje, ki ga ustvari stator, zaradi česar temu tipu motorja pravimo asinhroni. Prednosti asinhronega motorja so zanesljivost, cenejša proizvodnja in manj uporabljenih redkih zemelj. Na drugi strani pa potrebuje več hlajenja in ima manjši izkoristek ter nižjo gostoto moči.

Trajno vzbujen sinhroni magnetni motor (PSM)

Ključna razlika med ASM in PSM motorjem je, da ima slednji rotor z magneti, ki ustvarjajo lastno magnetno polje, namesto da bi se v ta namen zanašali na stator. To pa posledično pomeni, da motor potrebuje manj energije za vrtenje rotorja. Beseda sinhroni se nanaša na dejstvo, da se magnetno polje rotorja ujema s poljem statorja, ko skozenj teče tok. Zdrs ob zagonu je skoraj neobstoječ, kar pomeni boljšo učinkovitost. Manjše so tudi potrebe po hlajenju, medtem ko je gostota moči precej večja. Slaba plat tega tipa motorja je draga proizvodnja, saj potrebuje več materialov redkih zemelj.

Sinhroni motor z električnim vzbujanjem (ESM)

Pri ESM gre za nadgradnjo motorja tipa PSM, a je njegova prednost v tem, da potrebuje manj redkih zemelj, saj rotor spodbuja električni tok iz glavne baterije in ne stator ali magneti. Namesto magnetov v rotorju ESM uporablja kovinske krtače za prenos električne energije iz komutatorja – električnega stikala na samem rotorju. Prednosti tega tipa motorja so visoka učinkovitost, nižja cena izdelave kot PSM ter manj uporabljenih redkih zemelj, medtem ko je edina resna slabost krajša življenjska doba.