Motor elétrico

O motor elétrico é o coração da cadeia cinemática de qualquer veículo elétrico e desempenha a mesma função essencial que um motor de combustão interna num automóvel convencional: transformar energia armazenada na força de rotação que faz girar as rodas. A diferença decisiva está no percurso da energia. Em vez de queimar combustível para gerar pressão e movimento, o motor aproveita a interação entre campos magnéticos e corrente elétrica, convertendo diretamente em trabalho mecânico a energia química contida na bateria. Esta conversão eletromecânica é notavelmente eficiente: os modernos motores de tração transformam habitualmente mais de 90 por cento da energia elétrica recebida em movimento útil, contra os 30 a 40 por cento típicos de um motor a gasolina.

Do ponto de vista mecânico, o motor é constituído por uma parte exterior fixa, chamada estator, e por uma parte interior rotativa, chamada rotor. A corrente alternada fornecida através dos enrolamentos do estator cria um campo magnético rotativo; o rotor, que transporta ímanes permanentes próprios ou tem corrente induzida no seu interior, é arrastado na perseguição desse campo, e o seu veio transmite o binário resultante às rodas através de uma redução de uma única relação. Como o campo magnético pode ser controlado com grande precisão pela eletrónica de potência, o motor consegue produzir força de forma suave e contínua ao longo de uma enorme gama de velocidades, razão pela qual os automóveis elétricos dispensam caixa de velocidades de várias relações e embraiagem.

Para quem conduz, a característica mais marcante é a forma como o binário é entregue. Um motor elétrico produz a sua força de torção máxima a partir de zero rotações por minuto, pelo que toda a capacidade de tração está disponível no instante em que se carrega no acelerador, conferindo a aceleração progressiva e sem atrasos que define a experiência de condução de um elétrico. Não é preciso ganhar rotação nem esperar que um turbocompressor entre em pressão. O motor é também praticamente silencioso, isento de vibração e possui muito poucas peças em movimento, o que se traduz em baixa manutenção e numa fiabilidade excecional ao longo de uma vida útil prolongada.

A mesma máquina pode funcionar ao contrário, como gerador. Quando se tira o pé do acelerador ou se trava, as rodas fazem girar o rotor e o motor produz eletricidade, que é devolvida à bateria enquanto a resistência abranda o automóvel. É este o princípio da travagem regenerativa, que recupera energia que um automóvel convencional desperdiçaria sob a forma de calor e que prolonga de forma significativa a autonomia em condução urbana.

Dominam duas conceções principais. Os motores síncronos de ímanes permanentes recorrem a ímanes de terras raras no rotor, oferecendo elevada eficiência e densidade de potência num conjunto compacto, ao passo que os motores de indução (assíncronos) prescindem de ímanes e induzem corrente no rotor, trocando alguma eficiência por menor custo e independência face ao fornecimento de terras raras. Muitos elétricos de desempenho combinam os dois tipos em dois eixos. O motor nunca trabalha sozinho: depende do inversor para moldar a corrente alternada que o alimenta, da bateria de alta tensão para a energia e de um circuito de arrefecimento dedicado para gerir o calor gerado em esforço prolongado.