Motore a magneti permanenti e motore a induzione a confronto

I veicoli elettrici sono esplosi in popolarità negli ultimi anni e con questo ritrovato successo arriva la competizione per scoprire quale motore elettrico è il migliore. I due motori per auto elettriche più popolari sono i motori a magneti permanenti e i motori a induzione.

Continua a leggere questo pezzo per uno sguardo approfondito sulla differenza tra il magnete permanente e i motori a induzione. Esplorerò anche i vantaggi e gli svantaggi di ogni tipo di motore.

Differenza tra un motore a magneti permanenti e un motore a induzione?

I motori a magneti permanenti e i motori a induzione sono veicoli elettrici popolari utilizzati in vari veicoli. Tuttavia, la maggior parte delle persone non sa cosa distingue questi due. Quindi quali sono le differenze tra un motore a magneti permanenti e un motore a induzione?

I motori a magneti permanenti contengono un magnete fisico all'interno del motore. Viene quindi applicata una corrente al motore, che genera coppia a causa dell'elettromagnetismo. Considerando che un motore a induzione crea un campo magnetico utilizzando la corrente elettrica per generare coppia senza contenere un magnete.

In generale, i motori a magneti permanenti e i motori di segnalazione funzionano utilizzando principi simili, ma in modo diverso. A parte questo, le uniche altre differenze riguardano i materiali utilizzati, il costo e le prestazioni, e ognuno ha pro e contro, come possiamo generalmente vedere dalla tabella seguente:

Nel complesso, i motori a magneti permanenti sono considerati più efficienti; ma diamo un'occhiata più da vicino ai vantaggi e agli svantaggi di ciascuno per vedere perché questo è il caso.

Pro e contro di un motore a magneti permanenti?

I principali vantaggi di un motore a magneti permanenti sono le dimensioni ridotte e l'elevata efficienza, soprattutto alle basse velocità. I contro degni di nota sono che sono costosi da produrre, hanno una gamma di velocità limitata e diventano meno efficienti alle alte velocità.

Ecco una ripartizione dei principali vantaggi dei motori a magneti permanenti:

• Alta efficienza. I motori a magneti permanenti sono motori elettrici altamente efficienti. I motori a magneti permanenti superano facilmente i motori a induzione quando si tratta di prestazioni efficienti. La natura altamente efficiente di questi motori è favorevole tra i produttori di automobili in quanto consente al veicolo di viaggiare più lontano con meno potenza.
• Di piccole dimensioni. Un altro vantaggio chiave dei motori a magneti permanenti è la dimensione. Un motore a magneti permanenti ha una scala molto più piccola di un motore a induzione rispetto alla potenza erogata. Di conseguenza, i veicoli possono avere più spazio di archiviazione se utilizzano il motore a magneti permanenti più piccolo, oppure il veicolo potrebbe avere più potenza da un motore delle stesse dimensioni di un motore di indicazione.
• Efficiente a basse velocità. I motori a magneti permanenti rimangono efficienti alle basse velocità. Questo è un vantaggio significativo nella scelta dei motori a magneti permanenti rispetto ai motori a induzione, in particolare per i conducenti che vivono in città congestionate o limiti di bassa velocità. L'aumento dell'efficienza alle velocità più basse migliora l'efficienza complessiva del veicolo.

Se vuoi anche scoprire Quanto durano i motori per auto elettriche , dai un'occhiata a questo articolo. Siamo andati in profondità e abbiamo rivelato quali sono i migliori.

Ed ecco una considerazione più da vicino dei contro di un motore a magneti permanenti:

• Caro da produrre. Forse il più grande svantaggio dei motori a magneti permanenti sono i materiali necessari per realizzarli. I motori a magneti permanenti di solito contengono metalli delle terre rare come il cobalto. Questi materiali sono costosi da reperire e i processi minerari possono avere un impatto negativo sull'ambiente.
• Meno efficiente alle alte velocità. I motori a magneti permanenti sono nel complesso altamente efficienti. Tuttavia, a regimi elevati, i motori a magneti permanenti diventeranno meno efficienti quando utilizzano l'elettricità. Questo è uno svantaggio per i veicoli ad alta velocità o per tutti i veicoli che richiedono un utilizzo ad alto numero di giri. I motori a induzione sono più efficienti alle alte velocità.
• Gamma di velocità limitata. Un altro inconveniente dei motori a magneti permanenti è la gamma di velocità limitata. A causa dei componenti di un motore a magneti permanenti, ha una gamma di velocità limitata. Allo stesso tempo, un motore a induzione ha una gamma di velocità molto più ampia e può mantenere un numero di giri elevato in modo efficiente per un periodo prolungato.

Pro e contro di un motore a induzione?

Ora che conosci i vantaggi e i potenziali problemi dei motori a magneti permanenti, è tempo di esplorare l'alternativa principale. Quali sono gli aspetti positivi e negativi dei motori a induzione?

I vantaggi di un motore a induzione includono il basso costo e l'elevata affidabilità. Funzionano bene in condizioni di caldo e sono efficienti alle alte velocità. I contro includono uno scarso controllo della velocità e una scarsa efficienza alle basse velocità. In generale, sono meno efficienti dei tosaerba a magneti permanenti.

Diamo un'occhiata ai vantaggi dei motori a induzione:

• Basso costo. I motori a induzione sono piuttosto economici da produrre. I motori non contengono metalli rari e sono composti da materiali relativamente economici. Questo è un vantaggio significativo per i motori a induzione poiché il costo di produzione diminuisce drasticamente rispetto ai motori a magneti permanenti.
• Affidabile. Un altro fantastico vantaggio dei motori a induzione è la loro affidabilità. I motori a induzione sono influenzati molto poco dalle condizioni esterne. Di conseguenza, sono affidabili per i veicoli in condizioni sfavorevoli. Tuttavia, i magneti permanenti sono anche più resistenti dei motori elettrici alternativi.
• Funziona in condizioni di caldo. I motori a induzione sono altamente efficaci alle alte temperature. I motori a induzione possono funzionare in modo efficiente a temperature superiori a 40°C (104°F). Ciò rende i motori a induzione utili per varie applicazioni industriali e adatti a veicoli specializzati. I motori a magneti permanenti non funzionano bene alle alte temperature.
• Efficiente alle alte velocità. I motori a induzione non perdono la loro efficienza man mano che aumentano di velocità. Di conseguenza, i motori a induzione possono essere persino più efficienti dei motori a magneti permanenti ad alte velocità. Questo è fondamentale in qualsiasi veicolo o processo che richieda un motore in grado di rimanere a regimi elevati per un periodo prolungato.

Ed ecco i contro di un motore a induzione:

• Meno efficiente di un motore a magneti permanenti. È importante notare che è necessaria più energia per generare la stessa forza da un motore a induzione come un motore a magneti permanenti. Tuttavia, i motori a induzione sono ancora altamente efficienti e migliori dei motori elettrici alternativi, come i motori a corrente continua.
• Poca efficienza alle basse velocità. I motori a induzione non funzionano molto bene a velocità inferiori. Quando questi motori si muovono lentamente, saranno probabilmente molto meno efficienti rispetto a velocità più elevate. Di conseguenza, i motori di indicazione non sono adatti ai veicoli che si muovono lentamente. I motori a magneti permanenti funzionano in modo più efficiente alle basse velocità.
• Controllo della velocità scarso. Un problema spesso trascurato con i motori a induzione è il controllo della velocità. I motori a induzione sono stati progettati per girare a una velocità costante in modo che l'alterazione della velocità possa essere difficile e insensibile. Mentre i produttori progettano metodi efficaci per controllare la velocità, nel tempo queste aggiunte possono deteriorarsi.

Quale motore elettrico ha la massima efficienza?

I veicoli elettrici stanno diventando sempre più comuni sulle strade. Ciò è in gran parte dovuto alla crescente preoccupazione delle persone per il cambiamento climatico e al tentativo di ridurre il proprio consumo di energia. Quindi quale motore elettrico offre l'uso più efficiente dell'elettricità?

Il motore sincrono ABB è il motore elettrico con la massima efficienza. Questo motore misurava il 99,05%, che è la massima efficienza mai raggiunta da un motore elettrico. Questo risultato ha ottenuto un punteggio più alto di quanto ABB inizialmente previsto durante il test in laboratorio.

I motori elettrici costituiscono gran parte del consumo di energia della terra. Di conseguenza, il passaggio a motori con maggiore efficienza può avere un impatto significativo sul consumo di energia man mano che i veicoli elettrici crescono in popolarità. Man mano che i motori elettrici diventano più efficienti, la nostra dipendenza dai combustibili fossili diminuirà.

Domanda frequente

Un motore a magneti permanenti è CA o CC?

I motori a magneti permanenti funzionano utilizzando un magnete e una corrente per generare coppia. Tuttavia, i motori tradizionali utilizzano un conduttore come il rame e la corrente continua per generare coppia. Quindi un motore a magneti permanenti utilizza anche corrente continua o utilizza corrente alternata per funzionare?

Un motore a magneti permanenti funziona utilizzando la corrente alternata. La corrente alternata viene immessa nei componenti all'interno del motore che si intersecano con il magnete, provocando la rotazione. Questo è diverso dai tradizionali motori elettrici che funzionano in corrente continua .

Per una presentazione dettagliata che spiega come funzionano i motori CA a magneti permanenti e come controllarli, guarda questo video:

In particolare, i motori a induzione funzionano anche con corrente alternata. La corrente alternata offre prestazioni migliori con questi tipi di motori e aiuta a massimizzare l'efficienza. I motori a corrente continua sono meno efficaci, meno potenti e meno efficienti rispetto ai motori a corrente alternata come i motori a magneti permanenti e a induzione.

EV Speedy's Take 

I motori a magneti permanenti sono più costosi da produrre poiché spesso contengono metalli delle terre rare. L'estrazione di questi metalli è spesso dannosa per gli ecosistemi e molto costosa.

I motori a magneti permanenti sono più efficienti dei motori a induzione, specialmente a velocità inferiori. Anche i motori a magneti permanenti funzionano meglio e consentono una guida più fluida. Tuttavia, i motori a induzione sono efficienti alle alte velocità ed efficaci.