Quins són els inconvenients d'utilitzar motors de corrent alternada en lloc de motors de corrent contínua en vehicles elèctrics (VE)?

L'ús de motors d'alternada (AC Motor) en lloc de motors de corrent contínua (DC Motor) en els vehicles elèctrics (EVs) pot tenir alguns desavantatges. Encara que els motors AC tenen moltes avantatges, en alguns casos, utilitzar motors AC pot presentar alguns reptes. Aquí hi ha algunes de les principals desavantatges:

Cost superior

• Cost de l'inversor: Els motors AC necessiten un inversor (Inverter) per convertir la corrent contínua proporcionada per la bateria en corrent alternada. Els inversors són caros de dissenyar i fabricar, el que augmenta el cost del vehicle.

• Complexitat del sistema de control: El sistema de control dels motors AC és sovint més complex que el dels motors DC, el que no només augmenta el cost de desenvolupament, sinó que també pot conduir a costos de manteniment més alts.

Augment de la dificultat de control

• Complexitat de control: L'algoritme de control dels motors AC és sovint molt més complex que el dels motors DC. Els motors AC requereixen un control orientat al camp (FOC) precís i altres algoritmes avançats per aconseguir una operació eficient, el que augmenta la complexitat del sistema de control.

Eficiència i rendiment

• Problemes d'eficiència: En determinades condicions d'operació, els motors AC poden no ser tan eficients com els motors DC. Especialment a baixa velocitat i baixa torsió, l'eficiència del motor AC pot reduir-se.

• Resposta transitoria: Els motors DC solen respondre més ràpidament quan es acceleren i desacceleren, mentre que els motors AC poden trigar més a arribar a la velocitat requerida, especialment en condicions transitories.

Diagnòstic de falles i manteniment

• El diagnòstic de falles és complex: El diagnòstic de falles dels sistemes de motors AC és sovint més complex que el dels sistemes de motors DC. Això no només requereix eines i tecnologia professionals, sinó que també requereix que el personal de manteniment tingui un nivell elevat de tecnologia.

• Complexitat del manteniment: Els sistemes de motors AC poden requerir un manteniment més complex, incloent-hi el manteniment dels inversors i altres equips auxiliars.

Altres factors

• Emplaçament espacial: Dispositius auxiliars com els inversors poden ocupar espai addicional, el que és especialment important per als vehicles més petits.

• Aument de pes: L'afegit d'inversors i altres dispositius auxiliars pot augmentar el pes del vehicle, així afectant l'autonomia.

Consideracions en aplicacions pràctiques

Malgrat els desavantatges anteriors dels motors AC en els vehicles elèctrics, en les aplicacions pràctiques, els motors AC són ampliament adoptats per la seva major densitat de potència, major eficiència (especialment en condicions de velocitat i càrrega altes) i millors capacitats de gestió tèrmica. De fet, la majoria dels vehicles elèctrics moderns utilitzen motors síncrons de magnèt permanent (PMSM) o motors d'inducció (Induction Motor), ambdós formes de motors AC.

Resum

Encara que els motors AC tenen els seus propis defectes inherent en els vehicles elèctrics, com ara costos superiors, sistemes de control complexos i diagnòstic de falles complex, aquests defectes solen poder mitigar-se mitjançant tecnologia de control avançada i optimització del disseny. En les aplicacions pràctiques, els avantatges dels motors AC (com ara major eficiència i millor gestió tèrmica) solen superar aquests inconvenients, fent-los el tipus de motor preferit en els vehicles elèctrics moderns. No obstant això, en escenaris d'aplicació específics, els motors DC encara poden tenir certs avantatges. La tria del tipus de motor necessita ser determinada segons les necessitats i condicions d'ús específiques del vehicle.