În prima parte a seriei de articole, am început să discutăm despre istoria motoarelor electrice, am enumerat principalele tipuri ale acestora și am prezentat cele mai importante componente. În acest articol, vom merge mai departe și ne vom ocupa în mod specific de sursele găsite în automobile - un tip specific și anume motorul asincron trifazat.
Deși mulți oameni se referă la unitatea de putere a mașinilor electrice de astăzi doar ca un motor electric, de fapt nu există un consens clar în rândul producătorilor cu privire la tipul de motor care este potrivit. Versiunea asincronă trifazată este considerată populară pe piață.

Descriere generală
Motorul asincron trifazat, cunoscut și sub denumirea de motor cu inducție, este unul dintre cei mai comuni întâlniți la mașinile electrice în general, precum și unul dintre cei mai simpli. Există o versiune monofazată, care este de obicei utilizată pentru sarcini cu cerințe de performanță mai scăzută.

Operațiune
Ca și în descrierea generală a primului articol, se poate spune că motorul este împărțit în două părți principale: partea rotativă și staționară. Aceasta din urmă are o înfășurare multifazică care creează un câmp magnetic rotativ. Liniile de forță ale câmpului intersectează înfășurarea rotorului, inducând astfel o tensiune.
Înfășurarea formează un circuit închis sau scurtcircuitat, prin urmare curentul circulă în circuitul electric datorită tensiunii induse din acesta. Curentul indus încearcă să împiedice procesul care l-a creat (aceasta este legea lui Lenz), astfel că rotorul se rotește pentru a preveni intersecția liniilor de forță și în același timp inducția.
Dacă parametrii rotorului ating valoarea câmpului magnetic al statorului, linia de intersecție a forței încetează. Acest lucru nu se întâmplă în practică, iar această întârziere se numește alunecare.

Valoarea acestuia poate fi calculată după cum urmează:

s = (n₀-n)/n₀

Unde:

• s este valoarea alunecării
• n₀ este viteza sincronă
• n este viteza curentă

În anumite câmpuri, alunecarea este de obicei exprimată ca procent, caz în care formula este modificată cu un multiplicator suplimentar:

s% = ((n₀-n)/n₀) ∙ 100

Evoluția unui cuplu motor asincron în funcție de alunecare - „T” denotă cuplul, „g” alunecarea (Sursă: www.wikipedia.org)

Viteza exactă la care statorul și rotorul ar fi sincronizate poate fi determinată folosind următoarea formulă:

n₀ = f/p

Unde:

• n₀ este viteza sincronă
• f este frecvența rețelei
•  p este numărul de perechi de poli

Pe baza celor de mai sus, se poate observa că alunecarea dă 1 pentru un rotor staționar și 0 pentru viteza sincronă. O alunecare de 1 înseamnă în mod natural că mașina asincronă este oprită, dar nu poate transfera cuplul chiar și cu o alunecare zero, deoarece nu există tensiune indusă.
Rezultă direct de aici că motorul nu poate funcționa la viteză sincronă atunci când este sub sarcină și are întotdeauna nevoie de o alunecare minimă pentru a funcționa. Prin urmare, cele două părți principale ale motorului nu sunt niciodată sincronizate - denumirea de asincron provine de la aceasta.
Acest lucru dă naștere la unul dintre cele mai neplăcute dezavantaje: deoarece nu poate funcționa la viteză sincronă, necesită controlul vitezei chiar și sub sarcină constantă. În plus, necesită o sursă de alimentare trifazată cu convertizor de frecvență.
În ciuda dezavantajelor sale, este o soluție excelentă pentru conducerea vehiculelor rutiere.

Structură
În general, rotorul și statorul motorului asincron trifazat sunt placate. Motivul pentru aceasta este evitarea pierderilor de curent. Statorul este echipat cu o înfășurare în două sau trei faze, iar rotorul este fie în formă de cușcă, fie înfășurat.
Unul dintre cele două tipuri structurale principale este mașina asincronă cu inel colector. Pe rotorul său, punctele de capăt ale înfășurării sunt conduse spre un inel colector. Bornele sunt scurtcircuitate fie direct, fie printr-un rezistor, ceea ce permite controlul curbei.
În cazul unui rotor cu cupă, nu este nevoie (și nici nu este posibil) să conducă înfășurarea rotorului și nici rezistențele - aceasta este o mașină asincronă cu rotor cupa. Înfășurarea rotorului este creată printr-un proces de turnare, creând caneluri în care se potrivește. Aceste bare sunt scurtcircuitate direct în capetele de înfășurare.
În comparație cu soluția cu inel glisant, aceasta este o construcție mai simplă și necesită mai puțină întreținere. Întreaga secțiune transversală a canelurilor rotorului poate fi utilizată prin aceasta și, în cazul unui motor cu schimbare de poli nu este necesară bobinarea rotorului pentru fiecare număr de poli.

Motor asincron cu rotor pană (Sursă: www.wikipedia.org)

Moduri de operare
Unul dintre cele mai mari avantaje ale motoarelor electrice în comparație cu motoarele cu ardere internă este că pot funcționa în mai multe moduri. Acest lucru nu este diferit pentru motorul asincron trifazat.

Modul de funcționare a motorului
Cel mai frecvent mod general utilizat. Acționarea electrică transformă energia electrică furnizată în mișcare de rotație.

Modul de funcționare a generatorului
Motorul electric transformă energia mecanică furnizată în energie electrică. Mașina asincronă nu este capabilă să funcționeze ca generator izolat prin propria putere, dar îndeplinește această sarcină într-o rețea electrică.
Este de remarcat faptul că în funcționarea generatorului, viteza curentă este întotdeauna mai mare decât viteza de intrare, astfel încât alunecarea capătă o valoare negativă. În esență, acest fapt pornește funcționarea generatorului. Mașinile electrice folosesc acest mod pentru procesul de recuperare.

Modul de operare a franei în contracurent
De obicei, aceasta este o condiție tranzitorie în timpul unei schimbări a direcției de rotație. Arborele se rotește în direcția opusă câmpului magnetic format în stator. Motorul electric transformă atât energia electrică, cât și cea mecanică primită în căldură, care este eliberată în mediu.

Autoturisme cu motor asincron trifazat
Desigur, fiecare producător încearcă să găsească potențialul suplimentar în propriile motoare electrice, așa că nu se poate afirma categoric că toată lumea folosește aceeași mașină asincronă, doar faptul că folosesc aceleași principii fizice atunci când le construiesc.

Una dintre cele mai bine vândute mașini electrice de astăzi, Tesla Model 3, folosește un motor asincron trifazat (Sursă: www.wikipedia.org)

O astfel de soluție poate fi găsită la vehiculele bazate pe platforma MEB a concernului VW-Audi, la toate Tesla-urile disponibile în prezent (S, 3, X, Y) și, de exemplu, la Mercedes-Benz EQC.