Osservazione e misurazione di componenti di veicoli elettrici (EV) utilizzando microscopi digitali

Caratteristiche degli EV

• Ecocompatibili poiché gli EV non emettono gas serra.
• Costi contenuti del carburante (elettricità) per le distanze di viaggio
• Prestazioni di accelerazione elevate
• Piccolo numero di componenti
• Facilità di manutenzione

Struttura dei motori interni ai veicoli

Sugli EV vengono montati motori a corrente alternata (CA) senza spazzole. Non sono presenti spazzole, il che riduce il rumore e semplifica la manutenzione.

Rotore

Questo è un albero di uscita che aziona le ruote tramite un riduttore. Vengono utilizzati magneti permanenti.

Statore

Questa parte genera la forza per la rotazione di un rotore. Fa passare l’elettricità attraverso la bobina dello statore, in base alla rotazione del rotore.

Sensore di posizione della rotazione del rotore

Questo sensore rileva la posizione di rotazione del rotore per il passaggio della corrente alternata che corrisponde alla velocità di rotazione del rotore attraverso la bobina dello statore.

Tipi di magneti permanenti

Magnete di ferrite

I magneti di ferrite sono poco costosi e facili da formare. Sono utilizzati per i motori CC all’interno dei veicoli.

Magnete di neodimio

I magneti di neodimio hanno un’energia magnetica almeno 10 volte maggiore di quella dei magneti di ferrite e sono utilizzati per i motori di azionamento degli EV. I magneti di neodimio sono costosi poiché nella loro costruzione si utilizzano terre rare. I magneti di neodimio sono duri ma hanno lo svantaggio di essere sensibili al calore e soggetti alla ruggine.

Struttura degli statori

Uno statore ha strati di lamiera di acciaio elettromagnetica, ciascuno con uno spessore da 0,3 a 0,5 mm.
La lamiera di acciaio elettromagnetica realizzata a partire da materiali magnetici morbidi è utilizzata poiché i poli magnetici devono essere invertiti istantaneamente. Più sottili sono le lamiere di acciaio elettromagnetiche, più corrente parassita è possibile sopprimere nelle lamiere di acciaio elettromagnetiche. (Perdite di energia minori) Inoltre, è possibile ridurre le perdite di corrente parassita rivestendo le superfici delle lamiere per isolarle tra loro.

ECU e inverter

ECU e inverter utilizzati per gli EV hanno le seguenti caratteristiche.

ECU

Le ECU controllano l’elettricità che passa attraverso le bobine degli statori, calcolando il numero ottimale di rotazioni e coppia. Il numero di rotazioni è controllato utilizzando la frequenza e la coppia è controllata utilizzando la corrente.

Inverter

Gli inverter sono componenti che convertono la corrente continua fornita dalle batterie in corrente alternata. Gli inverter non solo convertono la corrente continua in corrente alternata, ma regolano anche la frequenza e la quantità di corrente durante la conversione per controllare il numero di rotazioni e la coppia dei motori.