Elektromotor im E-Auto

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Welche Art von Elektromotoren werden in E-Autos verwendet?

Merkmal Gleichstrommotor

Gleichstrom zeichnet sich durch einen konstanten Stromfluss in eine bestimmte Richtung aus. Weiteres Charakteristikum des Gleichstrommotors ist das große Volumen, hohes Gewicht und Schleifkontakte (Abnutzung). Gründe warum diese Art von Gleichstrommotoren in E-Autos kaum Verwendung finden.

Merkmal Wechselstrommotor

Bei Wechselstrom kann sich die Richtung des Stromflusses periodisch ändern, was den Vorteil verschafft, dass verschiedene Spannungen besonders gut in Kraft umgewandelt werden können. Ein Wechselstrommotor kann hohe Drehzahlen erreichen, ist kompakt in der Bauweise und leichter als Gleichstrommotoren.

Diverse Elektroautos, wie Nissan Leaf, BMW i3 und Tesla S sind mit Wechselstrommotoren ausgestattet. Es muss jedoch zwischen asynchronen und synchronen Elektromotoren unterschieden werden.

Weitaus verbreiteter sind umrichtergeführte permanent durch Magnet erregte Dreiphasen-Synchronmotoren. Bei dieser Spezies wird eine enorme Leistungsdichte und hoher Wirkungsgrad erreicht. Das Verhältnis zwischen eingespeister und genutzter Energie, also die Energieeffizienz ist gut.

Eingebaut wird der Synchronmotor, zum Beispiel BMW i3. Notwendig für den Betrieb ist ein Umrichter, der zwei Aufgaben erfüllt:

  1. Er wandelt die Energie aus dem Traktions-Akku von Gleichstrom in Wechselstrom um.
  2. Während der Rekuperation, arbeitet der Elektromotor als Generator und wandelt über einen Gleichrichter den Ladestrom und lädt den Akku.

Seltener werden Asynchronmotoren genutzt. Der wohl prominenteste Vertreter war der Tesla Roadster (2008–2012). Auch diese Motorenart verschafft Vorteile, wie hohe Drehzahlen und geringen Verschleiß.

Die Steuerung der Elektromotoren erfolgt über Leistungselektronik. Ein Elektromotor ist viel einfacher aufgebaut und wartungsfrei.

 

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