Elektromotor

Elektromotor je srce pogonskog sklopa svakog električnog vozila i obavlja isti osnovni zadatak kao motor sa unutrašnjim sagorevanjem u klasičnom automobilu: uskladištenu energiju pretvara u obrtnu silu koja okreće točkove. Suštinska razlika leži u putu kojim energija prolazi. Umesto sagorevanja goriva radi stvaranja pritiska i kretanja, motor koristi međudejstvo magnetnih polja i električne struje, pretvarajući hemijsku energiju iz baterije neposredno u mehanički rad. Ova elektromehanička pretvorba izuzetno je delotvorna: savremeni pogonski motori redovno više od 90 odsto primljene električne energije pretvore u korisno kretanje, naspram uobičajenih 30 do 40 odsto kod benzinskog motora.

Mehanički gledano, motor čine nepokretni spoljašnji deo zvani stator i pokretni unutrašnji deo zvani rotor. Naizmenična struja dovedena kroz namotaje statora stvara obrtno magnetno polje; rotor, koji nosi sopstvene trajne magnete ili u kome se struja indukuje, biva povučen za tim poljem, a njegova osovina prenosi nastali obrtni moment preko jednostepenog reduktora do točkova. Pošto se magnetno polje izuzetno precizno upravlja energetskom elektronikom, motor silu razvija glatko i neprekidno u ogromnom rasponu broja obrtaja, zbog čega električnim automobilima nisu potrebni višestepeni menjač ni kvačilo.

Vozaču je najupečatljivija osobina način isporuke obrtnog momenta. Elektromotor svoju najveću obrtnu silu razvija već od nula obrtaja u minuti, pa je puna vučna snaga dostupna u trenutku kada se pritisne papučica gasa, što daje ono lako ubrzanje bez zastoja koje određuje doživljaj vožnje električnog vozila. Nije potrebno graditi broj obrtaja niti čekati da se turbopunjač zavrti. Motor je uz to gotovo nečujan, bez vibracija i sa vrlo malo pokretnih delova, što znači malo održavanja i izuzetnu pouzdanost tokom dugog veka rada.

Ista mašina može da radi i obrnuto, kao generator. Kada vozač skine nogu sa gasa ili koči, točkovi okreću rotor i motor proizvodi struju koja se vraća u bateriju dok otpor usporava automobil. Na tome se zasniva regenerativno kočenje, koje vraća energiju koju bi klasičan automobil rasuo u vidu toplote i osetno produžava domet u gradskoj vožnji.

Preovlađuju dva osnovna rešenja. Sinhroni motori sa trajnim magnetima koriste magnete od retkih zemnih elemenata u rotoru i nude visok stepen korisnog dejstva i gustinu snage u kompaktnom obliku, dok asinhroni (indukcioni) motori nemaju magnete već struju indukuju u samom rotoru, žrtvujući malo delotvornosti zarad niže cene i nezavisnosti od retkih sirovina. Mnoga sportska električna vozila kombinuju oba tipa na dve osovine. Motor nikada ne radi sam: oslanja se na inverter koji oblikuje naizmeničnu struju kojom se napaja, na visokonaponsku bateriju za energiju i na poseban rashladni krug koji odvodi toplotu nastalu pri dugotrajnom velikom opterećenju.