Moteur voitures électriques.

[Henrix]

Bonjour,
Il semble que les moteurs de voitures électriques soient des moteurs à courant continu (présence d'aimants).
Pourquoi n'a t-on pas choisis des moteurs à courant alternatifs ?
Merci pour la lumière.
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[Janpolanton]

Bonjour,
Et les batteries, elle sont continu ou alternatif?

[titijoy3]

je ne suis pas certain que les moteurs de véhicules électriques soient tous des moteurs exclusivement pour courant continu, malgré la présence d'aimant, ça peut très bien être des moteurs triphasés à rotor magnétique comme dans certains appareils ménagers dans lesquels le triphasé est généré par l'électronique..

"Une machine synchrone à aimants permanents se compose d’un stator comportant un bobinage qui est alimenté en triphasé et produit un champ magnétique tournant à la fréquence d’alimentation et d’un rotor où le champ magnétique est produit par des aimants permanents.

Les moteurs à aimants permanents peuvent accepter des courants de surcharge importants pour démarrer rapidement. Associés à des variateurs de vitesse électroniques, ils trouvent leur place dans certaines applications de motorisation d'ascenseurs lorsque l'on cherche une certaine compacité et une accélération rapide (immeuble de grande hauteur par exemple). L’excitation, dans ce cas, est créée par les aimants permanents. Le couple instantané (dans n’importe quelle configuration de machine à aimants) est la somme de trois couples élémentaires : le couple réluctant, le couple hybride et le couple de détente."

tiré de : https://fr.wikipedia.org/wiki/Machin...nts_permanents

[XK150]

A part le moteur d'essuie-glace , les moteurs de traction des autos 100% électriques sont maintenant des des moteurs à CA , asynchrone ou synchrone .

https://www.avere-france.org/les-mot...s-electriques/

[A voir en vidéo sur Futura]

[antek]

Pourquoi n'a t-on pas choisis des moteurs à courant alternatifs ?

On a choisit des moteurs à courant alternatif (comme tous les moteurs électriques dépassant une certaine puissance), en général des moteurs triphasés synchrones.
Tu parles de véhicules de transport ou de jouets ?

[Henrix]

Merci pour l'explication "titijoy3".
Ce sont donc des moteurs à CA, derrière un "onduleur".

[titijoy3]

Merci pour l'explication "titijoy3".
Ce sont donc des moteurs à CA, derrière un "onduleur".

pas forcément tous mais il est possible que certains utilisent cette technologie

ah, je n'avais pas vu les autres réponses.. donc : triphasé

[Black Jack 2]

Bonjour,

Sur ce site, on peut trouver , entre autres choses, le type de moteur des voitures électriques pour la plupart des marques et modèles.

https://www.fiches-auto.fr/articles-...electrique.php

En voici quelques unes :

Audi E-tron 55 quatro : A induction (asynchrone)

BMW i3 : Aimant permanent (synchrone)

Citroen Ë-C4X Electric : Aimant permanent (synchrone)

Renault Zoé R240 : A excitation (synchrone)

Jaguar I-Pace EV320 : Aimant permanent (synchrone)

Ford Mustang Mach-e RWD : Aimant permanent (synchrone)

Jeep Avenger (2023) : Aimant permanent (synchrone)

Dacia Spring Electric 65 : Aimant permanent (synchrone)

Opel Astra E Compacte : Aimant permanent (synchrone)

Porsche Taycan Cross Turismo 4S : Aimant permanent (synchrone)

Smart #1 Propulsion (2023) : Aimant permanent (synchrone)

Volkswagen ID7 Pro (2023) : Aimant permanent (synchrone)

Mini E Electric (2019) : Aimant permanent (synchrone)

Lexus UX 300e (2020) : Aimant permanent (synchrone)

...
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Il semble bien que c'est le moteur AC synchrone à aimant permanent qui est largement le plus utilisé.

[Henrix]

@: "Black Jack 2": Cite "Il semble bien que c'est le moteur AC synchrone à aimant permanent qui est largement le plus utilisé."
Merci pour ces précisions, qui expliquent la fébrilité sur les "terres rares".

[Kondelec]

Bonjour

Les moteurs a aimants permanents ont un rendement supérieur de quelques %, mais ce n'est pas une nécessité non plus, on peut très bien s'en passer si on rencontre une difficulté pour les fabriquer.
En réalité il y aurait plus à gagner en rognant sur le poids ou en améliorant le Cx des véhicules (mais ça obligerait à refaire la ligne).

[Black Jack 2]

Bonjour

Les moteurs a aimants permanents ont un rendement supérieur de quelques %, mais ce n'est pas une nécessité non plus, on peut très bien s'en passer si on rencontre une difficulté pour les fabriquer.
En réalité il y aurait plus à gagner en rognant sur le poids ou en améliorant le Cx des véhicules (mais ça obligerait à refaire la ligne).

Bonjour,

Travailler sur le poids et le Cx est évidemment important ... mais n'est pas vraiment lié aux type de moteur électrique choisi.

Chaque type de moteurs a des avantages et des inconvénients ...

En très résumé :

Moteurs synchrones à aimants permanents : sont les plus répandus, principe de fonctionnement aisé et bon rendement énergétique ...
mais utilisent des Terres rares (pour la fabrication des aimants) ... dont l'extraction est fortement polluante.

Moteur synchrone à rotor bobiné.
L’alimentation des bobines ne fait via avec des balais... donc usure et entretiens plus fréquents nécessaires.

Moteur à réluctance variable (proche d'un pas à pas)
Bon rendement, pas de Terre rares.
Mais mise au point (optimalisation) à la conception réputée difficile.

Machine asynhrone
Rendement inférieur de 5 à 10 % par rapport aux autres technologies.

[titijoy3]

on est pas non plus forcé d'utiliser des aimants néodyme..

[Kondelec]

Si justement, il faut des aimants puissants, et on ne sait le faire qu'avec des terres rares.

Moteur synchrone à rotor bobiné.
L’alimentation des bobines ne fait via avec des balais... donc usure et entretiens plus fréquents nécessaires.

Encore un expert...
Les moteurs à rotor bobinés sont encore majoritaires dans l'industrie, même si on les remplace peu à peu chaque fois que c'est possible.
Certains moteurs tournent depuis 10 ans, ou plus, 8000 heures par an, et il n'y a pas eu besoin de changer de charbon. La seule différence notable concerne le rendement.

Travailler sur le poids et le Cx est évidemment important ... mais n'est pas vraiment lié aux type de moteur électrique choisi.

Je n'ai pas dis que ça avait un rapport, mais qu'il était aussi possible d'optimiser le cx et que le poids, et que le gain est plus important qu'en passant à un moteur à aimants permanents.

[Black Jack 2]

on est pas non plus forcé d'utiliser des aimants néodyme..

Bien sûr, il faut néanmoins des aimants avec de bonnes caractéristiques et avec un petit coup d'oeil sur ce qui suit ... on voit pourquoi les néodymes ont la cote.

La plupart des aimants permanents appartiennent à une des familles : alnicos, les ferrites durs, les samarium-cobalt et les néodyme-fer-bore

Alnico offre un champ magnétique élevé.
Mais il a une faible force coercitive, ce qui signifie qu'il peut être facilement démagnétisé. Induction : 1,2 T .Champ coercitif : 50 kA/m

Ferrite; les moins chers. Induction : 0,2 à 0,4 T. Champ coercitif : 200 kA/m

Samarium Cobalt (Terre rare) : Cher. En plus de leur excellente force magnétique, ils sont capables de résister à des températures élevées. Induction : 1,1 T . Champ coercitif : 800 kA/m

Aimant néodyme (Terre rare) : Les aimants NdFeB présentent un flux magnétique beaucoup plus élevé que tout autre aimant permanent disponible dans le commerce.
Il permet la miniaturisation dans la conception et introduit plus de possibilités dans la technologie moderne. Induction : 1,3 T. Champ coercitif : 1500 kA/m

[antek]

Les moteurs à rotor bobinés sont encore majoritaires dans l'industrie, même si on les remplace peu à peu chaque fois que c'est possible.
Certains moteurs tournent depuis 10 ans . . .

Les environnements ne sont pas les mêmes.
A noter qu'il y eu des rotors bobinés sans balai, alimentés par transfo tournant.

[titijoy3]

un lien vers un moteur sans terres rares à rotor bobiné:

https://www.google.com/url?sa=t&rct=...G&opi=89978449

un autre :

https://www.google.com/url?sa=t&rct=...a&opi=89978449

[Black Jack 2]

Si justement, il faut des aimants puissants, et on ne sait le faire qu'avec des terres rares.




Encore un expert...
Les moteurs à rotor bobinés sont encore majoritaires dans l'industrie, même si on les remplace peu à peu chaque fois que c'est possible.
Certains moteurs tournent depuis 10 ans, ou plus, 8000 heures par an, et il n'y a pas eu besoin de changer de charbon. La seule différence notable concerne le rendement.



Je n'ai pas dis que ça avait un rapport, mais qu'il était aussi possible d'optimiser le cx et que le poids, et que le gain est plus important qu'en passant à un moteur à aimants permanents.

Si les constructeurs ont en grande majorité opté pour une même option, c'est que celle-ci est avantageuse tous critères pris en compte.
Et il n'y a pas besoin d'être un expert pour s'en rendre compte.

Les critères pour un moteur de voiture sont souvent différents que dans "l'industrie" et cela explique les choix des constructeurs.

De: https://roulezelectrique.com/des-aim...moteurs-tesla/

86% des moteurs des voitures électriques étaient des moteurs à aimants permanents au premier semestre 2022, 13% des moteurs à induction et 1% des moteurs à rotor bobiné.
Du fonctionnement des différents types de moteurs, disons que les moteurs à aimants permanents sont les plus légers ( de 50 kg à 100kg pour 200 kW crête) et ont la plus grande efficacité maximale (96% à 98%).
Les moteurs à induction ont une efficacité maximale typiquement de 90% à 92%, et les moteurs à rotor bobiné un peu moins.


Perdre plusieurs pourcent de rendement quand l'autonomie est un critère majeur n'est pas forcément apprécié.

Cela ne signifie pas que ce choix pour les aimants (terre rare) restera le leader dans le futur pour les moteurs de voitures, Tesla va d'ailleurs tenter de s'en passer dans son prochain modèle (voir sur le lien).
Voir si un pourcentage non négligeable des constructeurs suivront cette voie ... mais ce ne sera, sans aucun doute pas rapide.

[yaadno]

bjr:
et le moteur à excitation de la liste,c'est une catégorie à part?
On peut se demander aussi,pourquoi à l'intérieur d'un même groupe (renault/dacia;audi/wolskwagen) on utilise des moteurs de conception différente?
cdlt