Tesla Car “coppia massima a 0 RPM” - è corretto?


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Tesla Model S Wiki

Ho visto i video di YouTube su questa macchina e tutti affermano che la folle accellerazione è dovuta alla coppia massima a 0 giri / min. Facendo ulteriori ricerche, questa auto utilizza un motore a induzione CA, non un motore CC.

Dalle mie vecchie diapositive di lezione, ricordo che la curva di coppia di un motore a induzione non è questa, ma può essere spostata (variando la tensione / frequenza, non ricordo).

La disinformazione "Coppia massima a 0 giri / min" sta andando in giro?

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Vedi mechanics.stackexchange.com/questions/5574/… - scorri verso il basso e vedrai la curva di coppia Tesla S. È completamente piatto (presumibilmente limitato elettronicamente limitando la corrente) da 0 a circa 40 miglia all'ora.
Brian Drummond,

Link diretto alla curva di Tesla di cui sopra.
Swihart,

Il modo in cui le persone classificano i motori elettrici non è sempre preciso. Dicono che usano un motore a corrente alternata, ma non sono sicuro che si tratti di un motore a induzione. Se si tratta di un motore a induzione, non sono sicuro che abbia un rotore a gabbia. Se utilizza magneti permanenti potrebbe essere un motore sincrono a frequenza variabile. Potrebbe anche essere un motore a riluttanza a gradini che può funzionare con magneti permanenti o senza magneti. Personalmente penso che il motore utilizzato da Tesla sia il secondo.
Piet van Niekerk,

Tutti i veicoli Tesla utilizzano motori a induzione convenzionali. Altri come la Toyota Rav 4EV e la Mercedes Classe B EV utilizzano un propulsore progettato da Tesla e utilizzano anche un motore a induzione. Per quanto ne so tutti gli altri EV recenti utilizzano motori sincroni a magneti permanenti.
Kevin White,

Sospetto che la mia risposta risponda alla tua vera domanda più da vicino degli altri. FWIW.
Russell McMahon,

Risposte:


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Con il controllo della frequenza, non esiste solo una curva di coppia, ma un numero infinito di curve, una per ogni frequenza operativa. La tensione deve essere proporzionale alla frequenza. Se la tensione viene regolata attentamente utilizzando un modello matematico del motore con informazioni sulla tensione di funzionamento del motore, sulla corrente e sul fattore di potenza, la curva di coppia può essere fatta avere la stessa forma a qualsiasi velocità. La corrente richiesta per produrre una data coppia a velocità zero, sarà vicina alla corrente richiesta per produrre la stessa coppia a velocità nominale. Il motore non funziona mai con slittamento elevato, il punto di funzionamento si trova sempre a destra del punto di coppia di estrazione.

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All'avvio, la frequenza applicata è sufficiente sopra lo zero in modo da creare uno slittamento sufficiente per produrre la coppia massima che il motore può produrre in sicurezza.


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Quindi, al momento del decollo iniziale, la frequenza sarebbe vicina a 0 cioè DC?
tgun926,

La frequenza al decollo sarebbe molto bassa, così come la tensione.
Autistico,

L'RPM indica la rotazione delle ruote o dell'albero?
bunyaCloven

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@bunyaCloven non sarebbe lo stesso? Non credo che ci sia un cambio tra i due ...
tgun926

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Credo che non ci sia la scatola del cambio, ma c'è un rapporto di trasmissione fisso. Poiché la domanda riguarda il concetto, non fa molta differenza. Il numero di giri effettivo del motore è superiore all'esempio sopra riportato. Inoltre, il motore Tesla ha una coppia di caduta, una gamma di potenza costante e una gamma di potenza di caduta sopra la gamma di velocità a coppia costante, come mostrato sopra. Vedi link fornito da @Brian_Drummand.
Charles Cowie,

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Quella curva è per l'eccitazione di frequenza costante.

Se stai accelerando un motore, sai che sarà per un tempo molto breve, quindi puoi sovraccaricarlo termicamente. Se si desidera una coppia maggiore da fermo su un azionamento a motore asincrono, è possibile utilizzare una frequenza di azionamento inferiore a quella max. Sono sicuro che Elon abbia pensato a entrambe le cose.


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Elon musk non è l'unico progettista dei veicoli Tesla. È del tutto possibile che non abbia pensato a nessuna delle due cose.
whatsisname

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È una figura retorica, non ha pensato a nessuna delle due cose. Se leggi la storia del veicolo, è stata un'altra società a sviluppare la trasmissione e ha scelto la tecnologia dei motori.
Neil_UK,

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@whatsisname da e nonostante il poco che conosco di Elon, sarei approssimativamente certo che fosse a conoscenza di tutti i principali punti di rilevanza, avrebbe compreso i fattori chiave coinvolti e sarebbe stato consapevole dei compromessi rispetto alle alternative, e avrei firmato il soluzioni scelte con tutti i precedenti come fattori rilevanti. FWIW.
Russell McMahon,

@Neil_UK Vedi il mio commento a whathisface sopra
Russell McMahon

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Perché la "curva" della coppia di Tesla e le note delle lezioni non corrispondono?

Dalle mie vecchie diapositive di lezione, ricordo che la curva di coppia di un motore a induzione non è questa, ma può essere spostata (variando la tensione / frequenza, non ricordo).

D: Perché la curva di coppia Tesla non corrisponde alle caratteristiche del motore?
A: L'output di Tesla è ciò che scelgono di fornire in base alla progettazione.
È indipendente da ciò che il motore PUO 'fare - è quello che vogliono realmente fare il motr.

FWIW questo significa che il motore POTREBBE produrre più massima traccia se glielo permettessero.

Le curve di coppia delle lezioni sono un tipo di motore con cui potrebbero scegliere di lavorare.
Mentre il motore produrrà più coppia fino a un certo limite di velocità che gli hanno permesso, l'auto non lo fa perché non lo vogliono.
La curva di lezione è per un motore a frequenza Vin fissa e la tirque aumenta all'aumentare della frequenza di scorrimento. Le probabilità sono che il motore Tesla venga azionato tutte le volte verso il lato destro di una curva equivalente, ma la frequenza di azionamento completamente controllabile viene gestita in relazione alla velocità del motore e alla potenza desiderata in modo che la coppia rimanga piatta.
Poiché la coppia è la potenza per RPM e RPM continua a salire, viene raggiunto un punto in cui la coppia DEVE iniziare a diminuire se non si deve superare la massima potenza desiderata.
Questo può essere visto nel grafico, in cui la potenza raggiunge il massimo e viene quindi mantenuta piatta all'aumentare della velocità. Se potenza = HP / RPM e HP è costante, la coppia DEVE cadere.


I dati disponibili indicano che la coppia di Tesla è massima e piatta da 0 mph fino a tra 40 e 60 mph a seconda del modello.

Il motivo per cui la coppia massima a velocità zero è quello che ci si aspetta è "perché questa è la scelta migliore se è possibile raggiungerla e perché possono"

Per una determinata tensione disponibile, un motore elettrico produce la coppia massima quando le condizioni sono tali da massimizzare la corrente e se la corrente e l'energia in ingresso non sono limitazioni, ciò si verifica quando le tensioni del rotore indotte sono ridotte al minimo in modo che la tensione massima sia disponibile attraverso le bobine del rotore per produrre la rotazione campo magnetico che interagisce con il campo dello statore per scagliarti dalla linea come se non ci fosse un domani.

Purtroppo, la corrente e l'apporto energetico di solito SONO fattori limitanti poiché gli avvolgimenti del motore tendono a trasformarsi in un pool di rame fuso in queste condizioni, e in pratica una posizione li raggiungerà leggermente più velocemente e gli avvolgimenti andranno in circuito aperto.

Poiché la produzione di motori morti e danneggiati non fa molto per il volume delle vendite, il design è bilanciato da qualche parte tra "So che posso" e "Non dovrei davvero".
Con un controller elettronico e una batteria ad alta tensione e capacità di uscita ad alta potenza è "abbastanza facile" fornire più potenza al motore di quanto sia necessario fornire o decidere di fornire. Quindi scegli il "potere che desidero che tutte le cose siano considerate di livello" e vai da lì.

Ci sono molti fattori, tra cui quelli principali.
- Massima accelerazione pratica fuori linea.
- Non rompe la trasmissione (quelli precedenti)
- Non richiede una trasmissione troppo forte, quindi costosa, pesante e grande (quelli attuali sono più robusti e più cari rispetto all'inizio).
- Batteria trattata a metà bene in casi limitanti.

Il massimo desiderio pratico di accelerazione fuori linea imposta la coppia massima mai prodotta e successivamente la maggior parte segue.

La coppia è la "potenza per rpm" xa costante.
ad es. in unità HP e libbre HP = coppia x RPM / 5252
o HP x 5252 / RPM = coppia.
[es. 1 CV a 5252 giri / min: 5252 giri / min / 60 sec / min x 2 x Pi 550 ft.lb/s = 1 CV] cioè il 5252 è solo una costante per mantenere le unità corrette.

Quella coppia = Potenza per RPM è facilmente visibile nello schema seguente

inserisci qui la descrizione dell'immagine

La tabella sopra è da questo sito in lingua russa ma è disponibile in varie località.


La realtà:

La curva in basso dal sito di report del motore pretende di mostrare l'effettiva coppia di Tesla Dyno rispetto a una Camaro.

La curva è vicina ma non uguale alle curve idealizzate nell'altro grafico. Entrambi gli insiemi di curve rischiano di non rappresentare in modo preciso la realtà: quest'ultima potrebbe eventualmente dedurre la coppia dalla potenza e dall'RPM, il che può causare i "problemi" dinamici a 0 RPM (poiché la potenza per RPM è infinita). C: \ IN \ TESLA tirque 1vkYB.jpg

inserisci qui la descrizione dell'immagine


Cosa sa Elon comunque?

So poco di Elon, ma dal poco penso di sapere che sarei approssimativamente sicuro di essere a conoscenza di tutti i principali punti di rilevanza, comprenderebbe i fattori chiave coinvolti ed essere consapevole dei compromessi rispetto alle alternative e aver firmato sulla soluzione scelta (s) con tutti i precedenti come fattori rilevanti. FWIW.


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Questi motori a corrente alternata sono azionati da un servocomando per motori a corrente alternata. I dati di un possibile servomotore CA potrebbero essere: Qui vedete, che la coppia a bassa velocità e a 0 rpm è massima.

coppia http://sstatic.net/Sites/stackoverflow/img/torque.jpg ! [torque.jpg] [1]

saluti L. Wegmann
A quanto pare la foto non viene mostrata. Non capisco come inserirlo correttamente!


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Il concetto è ben compreso nel mondo industriale dove abbiamo raggiunto la "coppia del 100% a velocità zero" per 2 o più decenni, utilizzando VFD con una variante del controllo vettoriale chiamato Field Oriented Control. In breve, il VFD utilizza PWM per variare insieme la tensione e la frequenza, quindi la funzionalità Controllo vettoriale / FOC consente la separazione precisa del flusso che produce i vettori di corrente e la coppia che produce i vettori di corrente all'interno di ciascun ciclo CA manipolando il modello V / Hz -ciclo. Quindi a velocità pari a zero, il VFD determina la quantità esatta di corrente di flusso necessaria per magnetizzare gli avvolgimenti (campi), fornisce SOLO tale quantità durante la prima porzione di ogni ciclo, quindi consente a tutto il resto della corrente disponibile di essere utilizzata per produrre coppia. Senza FOC, tutto ciò che puoi fare è aumentare la corrente in totale, che può sovraccaricare il motore, privandolo della capacità di coppia. Quindi, usando FOC, un motore a induzione AC standard sarà in grado di abbattere la coppia (picco) a qualsiasi velocità, entro una frazione di secondo.

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