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Lo que vas a aprender:
- Por qué los fabricantes de vehículos eléctricos están trabajando para eliminar las tierras raras de sus motores.
- Una introducción a la arquitectura del motor síncrono de rotor bobinado (WRSM) y algunas de sus implementaciones innovadoras.
- Cómo al menos un fabricante ha omitido los anillos colectores en su diseño WRSM.
Consulte la Parte 2 y la Parte 3.
Actualmente, alrededor del 90% de los vehículos eléctricos que circulan por las carreteras funcionan con motores síncronos de imanes permanentes (PMSM). Todos los PMSM dependen de cantidades significativas de los llamados minerales de tierras raras (RE) para hacerlos lo suficientemente compactos, prácticos y potentes como para competir con los motores de combustión interna. Aunque las propiedades únicas de las energías renovables como el neodimio, el terbio y el disprosio han jugado un papel importante en el éxito de los vehículos eléctricos, existe una tendencia creciente en la industria a reducir o eliminar su uso.
El cambio está motivado en parte por el aumento de los costes de los materiales renovables,1 Sin embargo, muchos fabricantes también son conscientes del impacto medioambiental asociado a la extracción y refinación de estas materias primas.2 Además, los fabricantes europeos y norteamericanos están preocupados por las implicaciones geopolíticas de su dependencia de la energía renovable, que, al menos por ahora, proviene principalmente de China, África y otras partes sensibles del mundo.3
Además, los PMSM deben protegerse cuidadosamente contra el sobrecalentamiento, que puede desmagnetizar permanentemente el motor. También debe protegerse de condiciones de falla que podrían resultar en “condiciones de generación de energía incontroladas” que podrían provocar sobretensiones fatales enviadas a través del motor y su electrónica de accionamiento.
Por este motivo, muchos fabricantes están desarrollando arquitecturas innovadoras de motores sin imanes. Muchas de estas son nuevas variantes del motor síncrono de rotor bobinado (WRSM), que reemplaza los imanes permanentes del PMSM con bobinas electromagnéticas. (Figura 1).
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