Uno studio comparativo tra le prestazioni dei motori elettrici asincroni e dei motori elettrici sincroni a magneti permanenti

Negli ultimi decenni diversi fattori come l'inquinamento, i cambiamenti climatici e la scarsità di combustibili fossili hanno guidato la ricerca verso mezzi di trasporto più puliti e sostenibili: gli azionamenti elettrici si sono affermati come i protagonisti futuri del settore. Per questo motivo, diverse istituzioni, come per esempio l'Unione Europea H2020, hanno definito una serie di obiettivi quantitativi e qualitativi in termini di efficienza, affidabilità, perdite di potenza, densità di potenza e costi economici che devono essere sostenuti dai nuovi propulsori elettrici. Inoltre, per soddisfare il principio di funzionamento richiesto dai veicoli stradali, deve essere reso necessario un sistema di controllo della coppia. Attualmente esistono diverse tipologie di motori elettrici: le più affermate sono il motore asincrono (IM) e il motore sincrono a magneti permanenti, interni (IPM) o in superficie (SPM). Si vuole confrontare le prestazioni di queste tre tipologie in termini di potenza di uscita ed efficienza a parità di dimensioni della batteria e dell'inverter. Si ha fatto uso di grafici ottenuti da relazioni analitiche, che caratterizzano il loro funzionamento, applicate su tre progetti di esempio sottoposti ad analisi ad elementi finiti. Infine si vuole anche trattare il problema relativo agli elevati costi delle terre rare che costituiscono i magneti permanenti e proporre delle soluzioni alternative più economiche, ma altrettanto efficienti in termini di prestazioni.