Partes de un motor eléctrico

La mecánica del motor eléctrico enormemente sencilla en comparación con el vehículo de motor térmico aunque, paradójicamente, parece ser el coche del futuro.

Si abrimos el capó de un coche eléctrico, a primera vista la apariencia del motor externa es igual al de los impulsados por motor tradicional. Sin embargo, al activarlo, emite a nuestros sentidos e intuición sensaciones radicalmente diferentes. Se trata ahora de una máquina que, en comparación con los coches tradicionales, no se oye, no huele nada y no calienta, y al conducirla se percibe una suavidad, facilidad y obediencia superiores. Sensaciones que en conjunto dan la idea de originarse en un motor de menor complejidad que los térmicos.

Pero, ¿es real esa sensación de simpleza? La respuesta desde el punto de vista técnico es rotunda: sí, mecánicamente es enormemente sencilla en comparación con el vehículo de motor térmico aunque, paradójicamente, parece ser el coche del futuro. Veamos a continuación cuales son los elementos principales del motor de un vehículo eléctrico y los accesorios principales que le asisten.

Partes del motor eléctrico

 

Motor / Freno regenerativo

El motor eléctrico es igual al de otras muchas aplicaciones, y es el encargado de transformar la energía eléctrica en mecánica. Dicho de otra manera, es el lugar donde los campos magnéticos hacen el trabajo generando las fuerzas de giro que impulsan el vehículo. Para ello, en la parte fija o estator, se inducen los campos magnéticos variables para dar el impulso de giro al rotor, única parte móvil del motor, sobre el que se crea la potencia motriz y se encarga de transmitirla a exterior del motor.

El motor es capaz de invertir su trabajo, de manera que también es capaz de generar energía eléctrica cuando el coche le impulsa durante la frenada o retención. Se trata de una función esencial para el buen rendimiento de un coche eléctrico.

 

Sistema regulador

Es capaz de gestionar los flujos de corriente entre las baterías y el motor en ambos sentidos: cuando el motor empuja al coche y cuando el motor recarga las baterías. Está formado por todos los elementos que canalizan, transforman y regulan la corriente eléctrica. Inevitablemente estos elementos generan calor, el cual es la materialización de cierta pérdida energética. Para evitar el sobrecalentamiento de esos elementos, es necesario un sistema de ventilación y refrigeración que mantenga una temperatura aceptable.

Veamos los elementos que componen el sistema regulador:

Bloque electrónico de potencia

También llamado variador, que se puede identificar porque de él salen tres gruesos cables eléctricos que conectan con el motor. Es capaz de controlar en todo momento la velocidad de giro del motor, enviando al estator los impulsos eléctricos que crearán el campo magnético alterno y giratorio que impulsará el rotor que gira en su seno.

Inversor

Un inversor es un dispositivo que convierte electricidad procedente de una fuente de corriente de tipo continua, como lo es una batería, en corriente alterna, necesaria para mover el motor eléctrico del coche. ¿Cómo funciona? Mediante un sistema interruptor electrónico la corriente extraída de las baterías cambia su polaridad cíclica y regularmente. Esas bruscas fluctuaciones inducen una corriente alterna en el transformador, con la frecuencia y voltaje requeridos en cada momento por el motor, según la potencia solicitada por el conductor y las revoluciones a las que gire el motor.

Rectificador

Se trata del sistema que realiza la función contraria al inversor, es decir, transforma la corriente alterna procedente del motor cuando genera energía, para que pueda ser almacenada en las baterías de nuevo.

Transformador

Entre las baterías y el motor existe una diferencia de voltios importante dadas las características de cada uno. Así, los motores de tracción de los coches eléctricos suelen trabajar a unos 600V, mientras que las baterías lo hacen a unos 200V, por ello se necesita, aparte de un sistema que rectifique y cambie frecuencias, el transformador que armonice los voltajes.

Controlador

Se trata del sistema computerizado que recibe las órdenes del conductor cuando este acelera o frena y, junto con la información de otros sensores, supervisa y coordina a todos los elementos descritos del sistema de regulación. El desarrollo de los sistemas electrónicos de control computerizados de las últimas décadas han hecho posible que el coche eléctrico tenga la manejabilidad, seguridad y autonomía que están demostrando.

Reductor de velocidad y diferencial

Se trata del único elemento mecánico del conjunto, aparte del propio motor, y equivale a una caja de cambios de una sola velocidad fija.

Consiste en una caja de engranajes que recibe el eje del motor eléctrico, reduce su velocidad de giro, y reparte la fuerza entre sus ejes de salida, que son los dos palieres que transmiten la fuerza de giro directamente a las ruedas. También puede acoplarse directamente a una rueda, como habitualmente se realiza en las ruedas traseras de vehículos con tracción total.

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