Il motore elettrico

Il motore elettrico
Visto quel che si dice e si scrive in relazione alla trazione elettrica o mista endotermico-elettrico che sia, vale la pena di affrontare l’argomento partendo dal cuore necessario a far girare le ruote.
Così come il nostro conferisce energia meccanica al sangue mettendolo in movimento garantendoci così il ciclo vitale, la macchina elettrica chiamata motrice o motore (elettrico) conferisce, nel caso dell’automotive, energia meccanica alle ruote rendendo possibile il ciclo di movimento di un veicolo.
Dato che questa energia meccanica non è muscolare chiamiamo solitamente semoventi, i veicoli a motore.
Al solito, per macchina si intende un insieme di componenti ed apparecchi, capaci di trasformare la forma dell’Energia, non certo di crearla.
L’attributo, la denominazione elettriche sta appunto ad indicare che l’imput energetico è di tipo elettrico (EE: CC o DC; CA o AC) e l’output energetico è di tipo meccanico specificatamente in forma di energia cinetica.
La classificazione classica dei motori elettrici oggi vale poco perchè l’elettronica moderna ci permette di manipolare l’imput in termini di corrente, frequenza e tensione, consentendo prestazioni fino a poco tempo fa impensabili e tipicamente riconducibili solo a precise categorie.
Chi desidera rendersene conto lo può tranquillamente fare armandosi di volontà e pazienza.
Questo reportage, volutamente breve e discorsivo, vuole contribuire a chiarire molte inesattezze che continuo a vedere.
Da sempre mi piace la tecnologia ed ancor oggi ammiro la motoristica endotermica; la moderna elettrica però mi ha affascinato per varie ragioni al punto da elaborare un progetto di prossima realizzazione "veramente verde".
I perchè le mie idee abbiano poco a che vedere con l’impostazione dell’automotive elettrico che tanto si discute e che ci si accinge a vendere, trova ragione anche in queste brevi e spero utili considerazioni.
A. Le prestazioni di un motore elettrico analogamente al caso endotermico, possono essere sintetizzate in forma grafica dalle curve di potenza, coppia, rendimento e consumi specifici correlati al numero di giri. Provate a chiederle prima di acquistare un’auto e vedrete quanto sia facile averle eppure un motore, così come un’auto, sono testati in vari modi al banco e su strada.
B. Parlare di rendimenti dell’ordine del...o del..., di consumi del... o del... e così via dunque, non ha mai senso in generale ma solo se riferito ad un ben preciso numero di giri corrispondente ad una potenza resistente determinata dalla specifica andatura.
C. Se si vuol vendere bene un motore di qualsivoglia tipologia, così come qualunque altro prodotto o servizio dunque, si presenteranno ovviamente i parametri migliori che però non possono ritenersi applicabili se non entro il campo di validità corrispondente che può essere anche un’unica determinata condizione.
D. Se si deve vendere un motore rispettando delle regolamentazioni o delle consuetudini esistenti(per fortuna un pò alla volta sempre di più così si fa a tutela dell’acquirente), si dovrà invece far riferimento alle precise indicazioni date da queste norme, regolamenti o consuetudini.
Trattando del nuovo, del non regolamentato, del non normato, è facile capire come sia dicibile, pubblicizzabile un pò di tutto e più scarsa sia la tutela.
Ignorando questo, risulta frequente credere che nel razionale terreno esistano i miracoli.
Un motore elettrico, come ogni altro dunque viene presentato con i dati di targa, altrimenti detti nominali, o rated performances o...comunque corrispondenti a precisi servizi tipo S12, S2, S3...
Questi dati di solito si riferiscono ai valori del range di massimo rendimento ed ogni parametro, per quanto è consentito, viene dichiarato ovviamente per competere nel modo migliore non certo per fornire informazioni poco brillanti quindi scarsamente appetibili e vendibili.
Dire che un motore elettrico ha un rendimento del 90% corrisponde già ad un azzardo poichè è molto più veritiero parlare di un 80% di rated efficiency per un PMBLDC (permanent magnet brushless direct current), precisando doverosamente, che da tali livelli si scende qualora i magneti non siano naturali ed entrambi i campi magnetici siano ottenuti con bobine sulle quali viene fatta circolare la corrente elettrica.
Che poi con i magneti permanenti si ottenga un reale risparmio in termini energetici merita una sottile precisazione cui qui soprassiedo.
Riassumendo la sostanza ribadisco che i valori appena citati e peggio ancora quelli solitamente sbandierati, sono per lo più da considerarsi dei top poichè la curva del rendimento o del consumo specifico non può essere piatta negli elettrici come non lo è negli endotermici.
Anche nell’elettrico quindi non si può prescindere dalla tipologia del movimento che si intende valutare.
Scettici desiderosi di conferme?
Vi invito a prendere carta e penna ed a confrontare la riserva energetica dichiarata disponibile a bordo delle vetture elettriche di prossima uscita con le autonomie dichiarate.
Chi fosse interessato solo ad intuire, rifletta sull’ormai standard di dotazione che consente all’utente di scegliere tra varie andature: economica, normale, sportiva.
Che sia casuale ovvero necessario per ritrovare la realtà?
Se può risultare interessante questi come altri calcoli possono essere fatti insieme.
La bibliografia riporta motori e generatori elettrici con rendimenti maggiori del 90% ma non si può confondere le esaltanti citazioni dei generatori sincroni di grosse dimensioni, utilizzati nei potenti gruppi delle centrali elettriche a ciclo vapore da combustibile fossile o nucleare (98%?), con le piccole realtà poichè le possibilità tecnologiche costruttive e l’utilizzo sono fortemente diversi.
Come in ogni cosa la fatica paga sempre; se si è motivati a valutare quel che si dice, si scrive, si proietta, si..., si..., si...(reportage di ogni colore inclusi ovviamente), domandiamoci anzitutto come stiamo indagando per cercare ciò che con maggior probabilità può essere la realtà.
Di solito ci si avvicina.
Buona Pasqua e serenità a tutti, vicini e lontani
Sergio Capraro