Elektrofahrzeugen gehört die Zukunft, da sie nicht klassisch mit einem Benzin- oder Dieselmotor laufen, sondern der Antrieb durch Elektrizität erfolgt. Das ist umweltschonend und manchmal auch preisgünstiger für Endverbraucher*innen. Doch nicht jeder Elektromotor ist gleich. Grundsätzlich lässt sich zwischen drei verschiedenen Arten von Elektromotoren unterscheiden. Hier erfährst du mehr über die Unterschiede sowie alle Vor- und Nachteile.
Der PSM-Motor: Hohe Leistungsdichte und Effizienz
Die Besonderheit bei Elektromotoren liegt in der Technik. So entsteht das für den Fahrzeugantrieb benötigte Drehmoment bei einem PSM-Motor („Permanent Magnet Synchronous Motor“) durch die Wechselwirkung zweier Magnetfelder. Während das eine Magnetfeld den festen Stator umspannt, umgibt das andere den Magneten auf einem sich bewegenden Rotor.
- Vorteil: Der PSM-Motor kann in erster Linie durch eine sehr hohe Leistungsdichte und Effizienz bei einer verhältnismäßig niedrigen Leistungsanforderung überzeugen. Wie der Name schon vermuten lässt, laufen Rotor und Stator synchron zueinander, was in einem sparsamen Umgang mit Energie ohne große Verluste resultiert. Trotz der hohen Effizienz beansprucht er dabei nur wenig Platz im Fahrzeug.
- Nachteil: Der große Nachteil von PSM-Motoren liegt in der sehr teuren Beschaffung. Die Permanentmagnete im Rotor bestehen aus seltenen Erdmaterialien, weshalb die Preise entsprechend hoch sind. Vor dem eigentlichen Einsatz im Motor müssen die Erdmaterialien zunächst von anderen natürlichen Stoffen getrennt werden. Die Herstellung der Permanentmagnete gilt als nicht umweltfreundlich, was die Ökobilanz schmälert. Außerdem sind PSM-Motoren aufgrund der verbauten Magnete verhältnismäßig schwer.
Aufgrund der hohen Ausnutzung und Leistungsdichte sowie der effizienten Wirkungsgrade bleiben PSM-Motoren aber die erste Wahl bei den meisten modernen E-Fahrzeugen und Hybridautos.
Der FSM-Motor: Sparsam in der Anschaffung und Anwendung
Der FSM-Motor („Fremderregte Synchronmaschine“) verzichtet auf die teuren Permanentmagnete am Rotor, die bei PSM-Motoren zum Einsatz kommen. Das Magnetfeld wird bei FSM-Motoren durch Strom erzeugt. Daher läuft das Rotor-Magnetfeld nicht permanent, sondern hängt von der jeweils zugeführten elektrischen Spannung ab. Eine verbaute Spule sorgt dabei für die erforderliche Stromzufuhr.
Die Leistungsdichte ist aufgrund der günstigeren Bauweise und Komponenten nicht so stark wie beim PSM-Motor, weshalb diese Elektromotor-Art vor allem bei günstigeren E-Fahrzeugen zum Einsatz kommt. Zusätzlich ist der Verschleiß an den Bürsten bei einem FSM-Motor verhältnismäßig hoch, weshalb eine regelmäßige Wartung erforderlich ist.
Der ASM-Motor: Energieeffizient und flexibel
Beim ASM-Motor („Asynchronmaschine“) liegt eine andere Polung des Rotors vor, weshalb dieser Motor im Gegensatz zum PSM-Motor asynchron läuft. Leiterstäbe aus Kupfer oder Aluminium im Rotor werden unter Strom gesetzt und erzeugen ein Induktionsfeld, das vom Magnetfeld des Stators angetrieben wird. Falls die Stromzufuhr abgeschaltet wird, läuft der ASM-Motor einfach im Freilauf weiter. Die anderen Elektromotor-Arten PSM und FSM laufen nicht frei, sondern rekuperieren, gewinnen also Strom zurück, wenn sie selbst nicht angetrieben werden.
Diese Art der Energiegewinnung ist allerdings nur beim Bremsen gewünscht. Bei einer langen Fahrtstrecke wird dadurch Energie verschwendet. Daher eignet sich der ASM-Motor am besten, wenn lange Reichweiten gefragt sind. Diese Art von Elektromotor kommt bevorzugt bei eher kostenintensiven, sportlichen E-Autos zum Einsatz und eignet sich im Vergleich zu PSM und FSM besser für längere Fahrten.
| Die Inhalte dieses Beitrags werden mit großtmöglicher Sorgfalt recherchiert. Dennoch ist das Auftreten etwaiger Fehler nicht immer auszuschließen. Eine Haftung für die Richtigkeit, Vollständigkeit und Aktualität kann daher trotz eingehender Prüfung nicht übernommen werden. |
