Elektromotoren: hoe werken ze?

De motor van een elektrische auto werkt door gebruik te maken van een (elektro)magnetisch veld om beweging te creëren. Er zijn twee soorten elektromotoren: synchrone en asynchrone.

Een elektromotor bestaat uit verschillende essentiële onderdelen: de omvormer, de stator, de rotor en de reductiebak. Daarnaast is er natuurlijk de batterij, die de elektrische energie opslaat. Maar de elektriciteit kan ook afkomstig zijn van een generator (bijvoorbeeld een verbrandingsmotor) of een brandstofcel (op waterstof). Een elektromotor is eenvoudiger en compacter dan een verbrandingsmotor.

Waaruit bestaat de elektrische aandrijving van een auto?

Omvormer

De batterij van een elektrische auto slaat energie op als gelijkstroom (DC). Een elektromotor heeft echter wisselstroom (AC) nodig om een magnetisch veld te creëren. Daarom is een omvormer nodig om de gelijkstroom om te zetten in wisselstroom.

Stator

Dit is het vaste deel van de motor, met daarin de spoel om met de elektrische stroom het magnetisch veld op te wekken.

Rotor

De rotor draait dankzij het magnetisch veld, waardoor de mechanische energie ontstaat die de wielen doet draaien.

Reductiebak

De reductiebak zorgt ervoor dat de beweging correct wordt doorgegeven aan de wielen.

Synchrone of asynchrone motor

Er zijn twee soorten elektromotoren: asynchrone en synchrone. Het verschil ligt in het gedrag van de rotor.

Asynchroon – Bij de asynchrone motor, ook wel inductiemotor genoemd, genereert de stator een roterend magnetisch veld. De rotor probeert dat draaiveld vervolgens in te halen. Het is die ‘vertraging’ in de rotatie, bekend als slip, die het asynchrone karakter bepaalt. Dit type motor heeft een "kooianker". Dat zijn twee ringen die door geleiders met elkaar verbonden zijn tot een cilinder die als rotor fungeert. In een asynchrone motor is er geen magneet.

Synchroon – In een synchrone motor ondergaat de rotor het magnetisch veld niet. Hij draagt eraan bij, omdat hij ofwel een magneet is (van zeldzame grondstoffen) ofwel een elektromagneet (koperen spoel die gevoed wordt met gelijkstroom). Een synchrone motor zonder magneet wordt ook wel "onafhankelijk bekrachtigd" genoemd. In een synchrone motor draait de rotor met een snelheid die recht evenredig is met de frequentie van de door de stator opgewekte stroom. Daarom is hij synchroon.

Onze video's – Het ABC van de EV

Generatormodus

De rotor van de elektromotor kan ook elektriciteit opwekken. Wanneer hij, op het moment dat de bestuurder het gaspedaal loslaat, mechanisch wordt aangedreven door de wielen, ontstaat elektrische stroom op de stator, die vervolgens kan worden gerecupereerd.

Achteruit

Om achteruit te rijden volstaat het om de richting van de elektrische stroom om te keren.