Auto elettrica, c’è un motore che è una vera bomba: ha un solo “difetto”, se lo risolvono per la benzina è finita

E’ stato studiato un nuovo motore che sta ingolosendo gli ingegneri. Ecco come è stato creato un sistema unico nel suo genere.

Si chiama motore brushless, ovvero senza spazzole, ed è un motore elettrico a corrente continua con rotore a magneti permanenti. In cosa si differenzia rispetto al motore a spazzole? E’ nato per funzionare senza contatti elettrici striscianti sull’albero motori. E’ molto particolare il funzionamento senza spazzole perché comporta delle importanti variazioni.

La commutazione della corrente circolante negli avvolgimenti dello statore avviene in modo elettronico. Si verifica una minore resistenza meccanica, impedendo che si formino scintille al crescere della velocità di rotazione, determinando una riduzione notevole della manutenzione periodica. Il motore brushless non va confuso con quello passo-passo, noto anche con il nome inglese step o stepper, che funziona in corrente continua pulsata con gestione elettronica senza spazzole che può suddividere la propria rotazione in un grande numero di passi.

Il motore brushless di distingue per avvolgimenti dello statore che non sono alimentati contemporaneamente, ma in modo ciclico in modo che i campi magnetici da essi generati determinano una rotazione, ottenendo un preciso posizionamento dello stesso. Un altro motore molto simile è il motore sincrono, caratterizzato da un sistema a corrente alternata che deve essere trascinato alla velocità di sincrono o accelerato tramite inverter.

L’idea del motore a spazzole

In un tradizionale motore brushless il rotore non ha l’avvolgimento ma è equipaggiato da magneti permanenti, che possono essere collocati in vario modo. La disposizione a superficie magnetizzata o con magneti radiali determina degli avvolgimenti sullo statore variabili. Poiché il motore funziona in corrente continua, il controllore deve conoscere la posizione del rotore rispetto allo statore per poter determinare l’orientamento da dare al campo magnetico, con una connessione a un sensore a effetto Hall, come il Pick-up o a un resolver ad albero cavo.

Le performance sono più elevate rispetto ai motori a corrente continua o asincroni e può arrivare a 0,98. Nel settore navale tali motori con tecnologie a superconduzione hanno potenze dell’ordine di MW. Sono usati in campo industriale e nelle macchine automatiche che necessitano di movimenti precisi e veloci con ingombri contenuti. Hanno anche riscosso un certo successo nel campionato di Formula E. All’inizio i motori forniti dalla McLaren Technologies erano del tipo sincrono trifase con rotore a magneti permanenti (Brushless). Il problema? Il costo eccessivo di questa tecnologia che la rende applicabile solo in contesti d’élite come la serie elettrica della FIA.