Motor eléctrico

El motor eléctrico constituye el corazón del sistema de propulsión de cualquier vehículo eléctrico y desempeña la misma función esencial que el motor de combustión de un coche convencional: convertir la energía almacenada en la fuerza de rotación que hace girar las ruedas. La diferencia decisiva reside en el camino que sigue esa energía. En lugar de quemar combustible para generar presión y movimiento, el motor aprovecha la interacción entre los campos magnéticos y la corriente eléctrica, y transforma la energía química acumulada en la batería directamente en trabajo mecánico. Esta conversión electromecánica resulta extraordinariamente eficiente: los motores de tracción modernos aprovechan habitualmente más del 90 por ciento de la energía eléctrica que reciben para convertirla en movimiento útil, frente al 30 o 40 por ciento típico de un motor de gasolina.

Desde el punto de vista mecánico, el motor se compone de una parte exterior fija, el estátor, y una parte interior giratoria, el rotor. La corriente alterna que circula por los devanados del estátor crea un campo magnético rotatorio; el rotor, que lleva sus propios imanes permanentes o en el que se induce corriente, es arrastrado tras ese campo, y su eje transmite el par resultante a las ruedas a través de una reductora de una sola relación. Como la electrónica de potencia gobierna el campo magnético con gran precisión, el motor entrega fuerza de forma suave y continua a lo largo de un enorme abanico de regímenes, motivo por el cual los coches eléctricos prescinden de caja de cambios con varias relaciones y de embrague.

Para quien conduce, el rasgo más llamativo es la forma en que se entrega el par motor. Un motor eléctrico desarrolla su fuerza máxima desde cero revoluciones por minuto, de modo que toda la capacidad de empuje está disponible en el instante en que se pisa el acelerador, lo que proporciona esa aceleración sin esfuerzo y sin retardos que define la conducción eléctrica. No hace falta subir de vueltas ni esperar a que un turbocompresor entre en carga. El motor resulta además prácticamente silencioso, carece de vibraciones y contiene muy pocas piezas móviles, lo que se traduce en un mantenimiento reducido y una fiabilidad excepcional a lo largo de una larga vida útil.

La misma máquina puede funcionar a la inversa como generador. Cuando se levanta el pie del acelerador o se frena, las ruedas hacen girar el rotor y el motor produce electricidad, que se devuelve a la batería mientras la resistencia frena el coche. En esto se basa la frenada regenerativa, que recupera una energía que un coche convencional disiparía en forma de calor y que amplía de forma apreciable la autonomía en la conducción urbana.

Dominan dos arquitecturas principales. Los motores síncronos de imanes permanentes emplean imanes de tierras raras en el rotor y ofrecen una alta eficiencia y densidad de potencia en un conjunto compacto, mientras que los motores de inducción (asíncronos) prescinden de imanes e inducen corriente en el rotor, sacrificando algo de eficiencia a cambio de un menor coste y de no depender del suministro de tierras raras. Numerosos eléctricos de prestaciones combinan ambos tipos en dos ejes. El motor nunca trabaja solo: depende del inversor para conformar la corriente alterna que lo alimenta, de la batería de alto voltaje para obtener energía y de un circuito de refrigeración específico que gestione el calor generado bajo carga elevada y sostenida.