Con un motor PMSM de flujo variable, BYD aumentará la autonomía de vehículos eléctricos
Por: Lara Morandotti para https://www.electricmotorengineering.com
El fabricante de automóviles chino BYD ha presentado una nueva serie de patentes en China para un avanzado motor síncrono de imán permanente (PMSM) de flujo variable destinado a reducir significativamente el consumo de energía a altas velocidades de los vehículos, especialmente en la conducción en carretera. La tecnología se presenta como una evolución del motor síncrono de imán permanente convencional, en el que el flujo magnético del rotor se puede ajustar activamente de acuerdo con la velocidad y la carga, ampliando la ventana de operación de alta eficiencia y mejorando el rendimiento general del tren de transmisión.
De acuerdo con la documentación de la patente, el sistema integra elementos de ajuste mecánico y magnético dentro del rotor, incluidos los componentes móviles axial y/o radialmente que alteran el enlace de flujo efectivo y, por lo tanto, desplazan el punto de funcionamiento del motor. Esta arquitectura permite una forma de debilitamiento de flujo controlado que no se basa exclusivamente en estrategias de debilitamiento de campo basadas en corriente en el inversor, con el resultado de limitar las pérdidas de cobre y hierro a rpm elevadas y mejorar la estabilidad térmica en funcionamiento continuo de alta carga.
Desde el punto de vista de la aplicación, el concepto de PMSM de flujo variable está diseñado para mantener una alta eficiencia en un rango de velocidad de potencia constante más amplio, ofreciendo un menor consumo de energía específico durante la conducción sostenida de alta velocidad sin aumentar la capacidad de la batería o agregar complejidad al sistema de refrigeración. Para los vehículos eléctricos, esto se traduce en una autonomía de larga distancia más predecible en los ciclos de carretera en el mundo real, una mayor robustez del tren motriz electrónico en ciclos de trabajo exigentes y, potencialmente, una vida útil prolongada de componentes críticos gracias a la reducción de la tensión térmica y eléctrica.
Las patentes describen múltiples variantes de implementación, lo que sugiere que el concepto está destinado a ser escalable a través de diferentes clases de potencia y segmentos de vehículos, desde automóviles de pasajeros hasta vehículos comerciales ligeros, lo que refuerza el papel estratégico de BYD en la tecnología de motor eléctrico de próxima generación.
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A que se refiere con “debilitamiento de flujo” en un PMSM
El debilitamiento de campo magnetico, o debilitamiento de flujo, es una técnica para aumentar la velocidad de un motor eléctrico por encima de su capacidad nominal, a expensas de reducir el par motor.
El debilitamiento de flujo en motores sincrónicos de imanes permanentes (PMSM) se realiza principalmente para permitir que el motor alcance velocidades superiores a su velocidad nominal. A medida que aumenta la velocidad del motor, los imanes generan un voltaje interno (FEM) que crece proporcionalmente. Cuando este voltaje iguala al voltaje máximo que puede entregar el inversor, la velocidad no puede aumentar más. El debilitamiento de flujo contrarresta este efecto.
Dado que el flujo de los imanes permanentes es constante y no se puede anular, se aplica una corriente en el eje directo (Id negativo) que crea un campo magnético opuesto al de los imanes. Esto reduce el flujo neto en el entrehierro.
Esta técnica permite que vehículos eléctricos opere en una región de "potencia constante", donde el motor sacrifica torque para ganar velocidad una vez superada la velocidad base. Sin esta técnica, el motor quedaría limitado por el voltaje de la batería, restringiendo su uso en aplicaciones de alta velocidad.
Las curvas de eficiencia en motores de imanes permanentes muestran la alta eficiencia (a menudo >95%) en un amplio rango de operación, idealmente con una curva "plana", lo que significa que mantienen un buen rendimiento sin depender de corriente reactiva del estator, resultando en un menor consumo energético y mayor ahorro comparado con motores de inducción, aunque el diseño y la calidad de los imanes son cruciales para la longevidad y estabilidad de esta curva.
Ricardo Berizzo
Ingeniero Electricista 2026.-
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