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Titolo: Nuovo veicolo elettrico Mitsubishi

La Mitsubishi intende commercializzare entro il biennio una city car 
elettrica da più di 150 km di autonomia al costo di circa 20 mila euro
http://www.evworld.com/article.cfm?storyid=1352
http://www.mitsubishi-motors.com/special/ev/
http://www.ilsole24ore.com/art/SoleOnLine4/dossier/Economia%20e%20Lavoro/motori-2-4-ruote/tecnologia-cambia-auto/mitsubishi-elettrica-i-miev.shtml?uuid=2055c688-993b-11dd-a43f-ac2495d45d25&DocRulesView=Libero
Per curiosità, in tutti i veicoli elettrici che ho visto (prototipi o 
veicoli commerciali) il motore elettrico scelto è stato il ben noto trifase 
asincrono, come mai questa volta la scelta è andata su un sincrono ?

Domanda: dicono che con 7 ore si fa il "pieno" per 160Km.
Bene.
Ma il "pieno" in energia elettrica quanto mi costa?
iNello

 Ma il "pieno" in energia elettrica quanto mi costa?
Loro dicono meno di un euro (70 cent se non ricordo male) per 100 km. La 
batteria è di 16 kWh e garantisce circa 160 km di autonomia, ma 
probabilmente come spesso accade non viene caricata al 100% della sua 
capacità per aumentarne i cicli di carica e quindi la vita tecnica, quindi 
quei 160 km sono riferiti ad una certa frazione di quei 16 kWh totali

 Loro dicono meno di un euro (70 cent se non ricordo male) per 100 km.
100 yen per 100 km, per l' esatezza, è quanto dichiarano, non so quanto sia 
al cambio attuale 

 asincrono, come mai questa volta la scelta è andata su un sincrono ?
Attenzione: "permanent magnet synchronous electric motor" sta a
significare "motore elettrico sincrono a magneti permanenti" ...
detto anche motore "brushless" ...
Lei invece pare avere inteso "motore trifase sincrono" ...
In ogni caso, presumo che invece abbia capito giusto, e le rispondo alla
domanda, mettendola giu' "semplice" :-)
Il vantaggio dei motori trifase asincroni e' la loro robustezza e
semplicita' costruttiva. Ma, nel caso della trazione elettrica veicolare
abbiamo alcuni problemi:
a) l'alimentazione e' a corrente continua (come quella degli accumulatori)
b) il motore deve eseguire frequenti accelerazioni
c) si gradisce anche la possibilita' di far funzionare il motore come
generatore elettrico (recupero energia)
Il tutto si risolve con un inverter e regolatore a frequenza variabile
... il che manda a farsi benedire la semplicita' iniziale.
Il motore "brushless" invece e' un motore che, a prima vista ha anche
una sua semplicita', magneti permanenti e niente spazzole, ma senza
elettronica di alimentazione e' semplicemente ... un pezzo di ferraglia
e rame.
Cioe' il "brushless" ha l'handicap che abbisogna di una scheda
elettronica (con tutti i problemi di costi e manutenzione che cio' si
porta).
Nella trazione elettrica veicolare, questo pero' non e' un problema,
perche' anche il motore asincrono ha bisogno di un bella scheda
elettronica: inverter e regolatore.
Quindi a questo punto, il confronto diventa tra le caratteristiche
globali del sistema "motore-controllore", quindi dimentichiamoci quello
che sappiamo dei normali motori asincroni trifasi, perche' qui non ci e'
di aiuto.
Cominciamo con una curiosita': lo statore dei due tipi di motore e'
praticamente simile. Ambedue hanno tre gruppi di avvolgimenti
distribuiti annegati nello statore.
La differenza e' nel rotore. Nei motori asincroni il rotore e' una
struttura di lamelle impacchettate con conduttori annegati in un
circuito chiuso. Nei motore brushless invece il rotore e' fatto/contiene
magneti permanenti.
Inoltre, nei motori asincroni, lo statore avvolge il rotore, cioe' la
parte che gira e' quella interna.
Invece nei motori brushless, e' il rotore ad avvolgere lo statore, cioe'
la parte che gira e' quella esterna (se avete un vecchio PC o
un'alimentatore bruciato, smontate una ventola ...).
Tra parentesi, risulta ovvio che un motore brushless si presta bene ad
essere ospitato dentro una ruota ... in cui la parte che gira e' ...
appunto quella esterna :-)
Ma andiamo alle differenze rilevanti.
1) il motore trifase asincrono non funziona a corrente continua
2) la velocita' di rotazione e' proporzionale alla frequenza applicata
3) se alimentata direttamente da una corrente elettrica alternata a
frequenza fissa, ha limitate capacita' di coppia
Come scritto, l'aggiunta di un'inverter rimedia a questi problemi.
All'atto pratico percio' la differenza si limita in differenza nel
codice dei controllori digitali e che i motori brushless richiedono un
sensore di posizione assoluta (cioe' di sapere a che punto della
rotazione si trova la parte mobile) mentre i motori asincroni richiedono
un sensore di velocita' (cioe' a che velocita' sta ruotando la parte
mobile).
La prima vera differenza pratica e' nel surriscaldamento. Nel motore
brushless, il rotore genera molto meno calore ed e' piu' facile da
raffreddare (trovandosi all'esterno ed avendo una maggiore dimensione
perimetrica).
Un'altra differenza significativa e' che il motore brushless puo'
funzionare a fattore di potenza 1 (invece del 0,85 massimo di un motore
asincrono). Questo significa che l'efficienza massima e' piu' alta
(anche se di pochi punti percentuali). Pero' quello che interessa di
piu' e' l'efficienza media. E qui il brushless ha un problema:
idealmente il campo magnetico del rotore dovrebbe essere variabile, per
esempio, in accelerazione, dovrebbe essere massima (alta coppia), mentre
quando la coppia richiesta e' bassa (avanzamento costante), il campo
magnetico dovrebbe essere ridotto. Ma come si fa con dei magneti
permanenti ? Nel caso del motore asincrono questo problema non c'e',
perche' il campo (indotto) nel rotore e' variabile, e con un controllore
intelligente, si puo' fare in modo che sia variabile in modo che
l'efficienza media sia superiore a quella di un motore brushless.
Questo e' ancora piu' importante con grossi motori, come quelle per le
auto, che richiedono potenze ben superiori da quelle dei motorini che
muovono le funzioni di una stampante :-)
Infatti, al crescere della potenza di un motore elettrico, nel caso che
sia brushless, le perdite magnetica aumentano. Non e' cosi' invece nei
motori asincroni.
Un'altro problema pratico dei motori brushless e' che i magneti
permanenti sono costosi, qualcosa intorno ai 50 euro al kg.
E poi c'e' il problema della loro gestione, si consideri che cosa accade
quando materiali ferromagnetici vengono avvicinati al motore (il rotore
magnetico, ricordo che e' all'esterno).
Pero', i motori ad induzione non sono facilmente controllabili. Il
codice di funzionamento dell'inverter e' molto piu' complesso, ed e'
quasi piu' un'arte che una scienza certa (questo piacera' ai patiti dei
motori a scoppio ;-) Questo significa maggiori costi di sviluppo e
ricerca. Pero' una volta ottenuto i migliori risultati, si possono
riprodurre senza problemi nella produzione di serie (insomma e' solo un
problema di investimenti).
Percio' quale e' la risposta alla sua domanda ?
Ritengo che sia dipendente dall'ultimo problema: gli investimenti e la
ricerca necessaria per ottimizzare il funzionamento di un motore
asincrono. Mitsubishi aveva fretta, ma in futuro potrebbe passare al
motore asincrono.
Questo e' il motivo per cui ad oggi, tutti le auto ibride hanno motore
brushless.
Fanno eccezione le auto elettriche pure: la Tesla Roadster, la EV-1
della General Motors ed i modelli della AC Propulsion
http://www.acpropulsion.com/
Ho scritto in fretta, percio' se c'e' qualche castroneria, non fatevi
scrupoli :-)
[Messaggio Usenet via Tiscali su 
text.giganews.com
. Se leggete via Web
il sottoscritto informa che non conosce o partecipa al sito/forum Web.]
Roberto Deboni

 
79 centesimi di euro.
Secondo me il prezzo è buono sia per il pieno che per l'auto che se 
costerà 20000 euro si potrebbe anche acquistare.
Ma vuoi sapere una cosa?
Io dico che nel 2010 l'auto non sarà commercializzata.
Ciao
iNello

 scrupoli :-)
Interessante, la ringrazio
Per inciso, a parte l' efficienza ci sono differenze sostanziali in termini
di potenza specifica (kg per kW) tra i due tipi di motore?
Un ' altra curiosità, qual' è il peso di un inverter capace di "trattare"
una potenza elettrica, diciamo, equivalente a 50-100 cavalli?

 una potenza elettrica, diciamo, equivalente a 50-100 cavalli?
Hmmm ... dipende dalla tecnologia, puo' andare da qualche chilo ad una
decina di chili (principalemente dovuta al raffreddamento, alette e
ventilatori, etc.). Ovviamente quella piu' leggera e' piu' costosa
(anche di un'ordine o piu').


 (anche di un'ordine o piu').
Quindi incide molto poco o nulla nella massa del veicolo...a questo punto 
non capisco perchè invece non insistere su un buon trifase *asincrono*, che 
a parte l' elettronica più complessa è in tutto e per tutto superiore alle 
altre tipologie di motore elettrico

 altre tipologie di motore elettrico
Lei non ha letto quello che ho scritto, perche' ho risposto esattamente
ai dubbi che lei esprime. Per esempio sul fatto che NON E' AFFATTO VERO
che un buon trifase "asincrono" e' IN TUTTO E PER TUTTO SUPERIORE ai
motori brushless. Ed e' in questo suo errore, oltre ai motivi che ho
spiegato per cui, per ora solo 3 modelli hanno motori asincroni, che sta
il perche' lei non riesce a comprendere le scelte del fior fiore di
progettisti, ingegneri e tecnici di aziende che non buttano i soldi
dalla finestra :-)
Insomma, una lettura un po' piu' attenta del thread ...


 spiegato per cui, per ora solo 3 modelli hanno motori asincroni
questi 2-3 modelli però sono stranamente gli unici finoira ad essere stati 
realmente costruiti e commercilizzati, gli altri sono ancora solo sulla 
carta ed è tutto da vedere se veramente saranno disponibili per il pubblico 
utilizzo; inoltre, pur non essendo un esperto di motori elettrici (come avrà 
capito...) mi sembra che almeno per potenze e prestazioni di un certo 
livello gli asincroni trifase siano praticamente obbligati 

 livello gli asincroni trifase siano praticamente obbligati 
Ripeto, la differenza ... nel campo della alimentazione a corrente
continua (quindi non solo nel caso della motorizzazione veicolare), la
differenza tra motori ad induzione con inverter e motori brushless con
scheda di controllo, sono marginali.
C'e' un vantaggio in certe condizioni, per i motori ad induzione, ma
sono anche superiori i costi ed i tempi di sviluppo.
La differenza e' talmente marginale che un motore brushless bene
costruito (ed e' piu' facile farlo) e' decisamente migliore di un motore
ad induzione costruito in economia, con scheda inverter che lascia a
desiderare.


 sono anche superiori i costi ed i tempi di sviluppo.
Questo sicuramente, per quanto io mi riferivo a potenze di un certo livello, 
forse per fare una smart elettrica potrebbere avere ragione lei, ma per una 
Prius ibrida seriale il trifase asincrono, con buona probabilità, 
risulterebbe vincente (per carità, a me basta un qualsiasi veicolo elettrico 
che funzioni decentemente...)