Автомобиль Tesla «максимальный крутящий момент при 0 об / мин» - это правильно?


18

Tesla Model S Wiki

Я смотрел видео на YouTube на этом автомобиле, и все утверждают, что сумасшедшее ускорение связано с максимальным крутящим моментом при 0 об / мин. В дальнейших исследованиях этот автомобиль использует асинхронный двигатель переменного тока, а не двигатель постоянного тока.

Из моих старых лекционных слайдов я помню, что кривая крутящего момента асинхронного двигателя не такая, но может быть смещена (изменяя напряжение / частоту, я не могу вспомнить).

Происходит ли дезинформация «Максимальный крутящий момент при 0 об / мин»?

введите описание изображения здесь


3
См. Mechanics.stackexchange.com/questions/5574/… - прокрутите вниз, и вы увидите кривую крутящего момента Tesla S. Это абсолютно плоско (предположительно, электронно ограничено ограничением тока) от 0 до около 40 миль в час.
Брайан Драммонд

Прямая ссылка на кривую Тесла, упомянутую выше.
Свихарт

То, как люди классифицируют электродвигатели, не всегда точно. Они упоминают, что они используют двигатель переменного тока, но я не уверен, что это асинхронный двигатель. Если это асинхронный двигатель, то я не уверен, что у него есть клеточный ротор. Если он использует постоянные магниты, это может быть синхронный двигатель с переменной частотой. Это может быть даже шаговый реактивный двигатель, который может работать с постоянными магнитами или без магнитов. Я лично думаю, что мотор, который использует Тесла, является последним.
Пит ван Никерк

Все автомобили Tesla используют обычные асинхронные двигатели. Другие, такие как Toyota Rav 4EV и Mercedes B Class EV, используют трансмиссию Tesla, а также асинхронный двигатель. Насколько я знаю, все другие недавние электромобили используют синхронные двигатели с постоянными магнитами.
Кевин Уайт

Я подозреваю, что мой ответ отвечает на ваш фактический вопрос более тесно, чем другие. FWIW.
Рассел МакМэхон

Ответы:


29

При управлении частотой имеется не только одна кривая крутящего момента, но и бесконечное число кривых, по одной на каждую рабочую частоту. Напряжение должно быть пропорционально частоте. Если напряжение тщательно регулируется с использованием математической модели двигателя с информацией о рабочем напряжении двигателя, токе и коэффициенте мощности, кривая крутящего момента может иметь одинаковую форму на любой скорости. Ток, необходимый для создания заданного крутящего момента при нулевой скорости, будет близок к току, необходимому для создания того же крутящего момента при номинальной скорости. Двигатель никогда не работает при высоком скольжении, рабочая точка всегда находится справа от точки крутящего момента.

введите описание изображения здесь

При запуске применяемая частота достаточно выше нуля, так что создается достаточное скольжение, чтобы создать максимальный крутящий момент, который двигатель может безопасно производить.


2
Таким образом, при первоначальном взлете частота будет близка к 0, то есть постоянному току?
tgun926

Частота при взлете будет очень низкой, как и напряжение.
Аутист

Обороты двигателя указывают на вращение колес или вала?
bunyaCloven

1
@bunyaCloven это не будет то же самое? Я не верю, что между
этими

3
Я считаю, что нет коробки передач, но есть фиксированное передаточное число. Поскольку вопрос касается концепции, это не имеет большого значения. Фактическое число оборотов двигателя выше, чем в приведенном выше примере. Кроме того, двигатель Тесла имеет крутящий момент, постоянный диапазон мощности и диапазон пониженной мощности выше диапазона скорости постоянного крутящего момента, как показано выше. Смотрите ссылку, предоставленную @Brian_Drummand.
Чарльз Коуи

7

Эта кривая для постоянного возбуждения частоты.

Если вы ускоряете двигатель, вы знаете, что он будет очень коротким, поэтому вы можете перегреть его. Если вам нужен больший крутящий момент в состоянии покоя для привода асинхронного двигателя, то вы можете использовать более низкую частоту привода, чем макс. Я уверен, что Элон думал об обеих вещах.


2
Элон Маск не является единственным дизайнером автомобилей Tesla. Вполне возможно, он думал ни об одной из этих двух вещей.
whatsisname

5
Это фигура речи, он не думал ни о чем. Если вы читаете историю автомобиля, это была другая компания, которая разработала трансмиссию и выбрала технологию двигателя.
Neil_UK

1
@whatsisname от и, несмотря на то, что я мало знаю об Элоне, я был бы приблизительно уверен, что он знал обо всех основных моментах актуальности, понимал бы ключевые факторы и знал о компромиссах по сравнению с альтернативами, и подписал на выбранное решение (я) со всеми вышеперечисленными факторами. FWIW.
Рассел МакМэхон

@Neil_UK См. Мой комментарий к вышеупомянутому
Рассел МакМэхон

2

Почему крутящий момент Теслы и кривая лекции не совпадают?

Из моих старых лекционных слайдов я помню, что кривая крутящего момента асинхронного двигателя не такая, но может быть смещена (изменяя напряжение / частоту, я не могу вспомнить).

В: Почему кривая крутящего момента Тесла не соответствует характеристикам двигателя?
A: Выход Тесла - это то, что они выбирают, чтобы обеспечить дизайн.
Это не зависит от того, что двигатель МОЖЕТ сделать - это то, что они хотят, чтобы на самом деле сделал motr.

FWIW это означает, что двигатель МОЖЕТ выдавать больше максимального крутящего момента, если они это позволят.

Кривые крутящего момента лекции - это один из типов двигателей, с которыми они могут работать.
В то время как двигатель будет производить больший крутящий момент вплоть до некоторого ограничения скорости, которое им было позволено, автомобиль этого не делает, потому что не хочет этого.
Кривая лекции для двигателя с фиксированной частотой Vin и tirque увеличивается с увеличением частоты скольжения. Скорее всего, двигатель Тесла работает все время по направлению к правой стороне эквивалентной кривой, но полностью контролируемая частота привода регулируется относительно скорости двигателя и требуемой мощности, поэтому крутящий момент остается неизменным.
Поскольку крутящий момент представляет собой мощность в лошадиных силах в минуту, а число оборотов в минуту продолжает расти, достигается точка, в которой крутящий момент ДОЛЖЕН начинать уменьшаться, если не требуется превышение максимальной требуемой мощности.
Это видно на графике, где мощность достигает максимума и затем удерживается на ровном месте при увеличении скорости. Если мощность = HP / RPM и HP постоянна, крутящий момент ДОЛЖЕН уменьшаться.


Имеющиеся данные указывают на то, что крутящий момент Тесла максимален и постоянен от 0 миль / ч до 40–60 миль / ч в зависимости от модели.

Причина того, что максимальный крутящий момент при нулевой скорости - это то, что ожидается, «потому что это лучший выбор, если вы можете его достичь, и потому что они могут»

Для заданного доступного напряжения электродвигатель создает максимальный крутящий момент, когда условия таковы, что ток максимален, и если ток и энергия не являются ограничениями, то это происходит, когда индуцированные напряжения ротора минимизированы, так что максимальное напряжение доступно на катушках ротора для создания вращающегося магнитное поле, которое взаимодействует с полем статора, отбрасывая вас от линии, как будто не было завтра.

Увы, входящий ток и энергия обычно являются ограничивающими факторами, поскольку обмотки двигателя в этих условиях имеют тенденцию к превращению в лужу расплавленной меди, и на практике в некоторых местах это происходит немного быстрее, а обмотки переходят в разомкнутую цепь.

Поскольку производство сломанных и поврежденных двигателей не очень много для объема продаж, дизайн находится где-то между «Я знаю, что могу» и «Я действительно не должен».
С электронным контроллером и highish напряжения и высокой мощности выходной емкости батареи это «достаточно легко» , чтобы обеспечить больше мощности двигателя , чем вы должны предоставить или принять решение о предоставлении. Таким образом, вы выбираете «столько сил, сколько я хочу, чтобы все считалось уровнем», и идете оттуда.

Есть много факторов, но основные из них будут включать.
- Максимальное практическое ускорение вне линии.
- Не ломает трансмиссию (ранние сделали)
- Не требует слишком сильной и, следовательно, дорогой и тяжелой и большой трансмиссии (текущие являются более громкими и дорогими, чем вначале).
- Батарея обрабатывается наполовину в ограниченных случаях

Максимальное практическое желание ускорения вне линии устанавливает максимальный крутящий момент, который когда-либо создавался, и после этого следует большинство других.

Крутящий момент - это мощность на оборот в минуту, постоянная.
например, в единицах HP и фунтах-футах HP = крутящий момент x об / мин / 5252
или HP x 5252 / об / мин = крутящий момент.
[например, 1 л.с. при 5252 об / мин: 5252 об / мин / 60 с / мин x 2 x Pi 550 фут.лб / с = 1 л. с.] т.е. 5252 - это просто постоянная величина для поддержания правильности единиц измерения.

Этот крутящий момент = мощность на об / мин, это легко увидеть на диаграмме ниже

введите описание изображения здесь

Приведенный выше график взят с этого сайта на русском языке, но доступен в различных местах.


реальность:

Приведенная ниже кривая на сайте отчетов о двигателях показывает фактический крутящий момент Tesla Dyno по сравнению с Camaro.

Кривая близка, но не совпадает с идеализированными кривыми на другом графике. Оба набора кривых склонны не точно представлять реальность - этот последний набор, возможно, определяет крутящий момент от мощности и об / мин, что может вызвать проблемы с динамометром при 0 об / мин (поскольку мощность на об / мин бесконечна). C: \ IN \ TESLA tirque 1vkYB.jpg

введите описание изображения здесь


Что Элон все равно знает?

Я мало знаю об Элоне, но из того, что я думаю, я знаю, я был бы приблизительно уверен, что он знал обо всех основных моментах значимости, понимал ключевые факторы и знал о компромиссах с альтернативами и подписал на выбранном решении (ях) со всеми вышеперечисленными факторами. FWIW.


0

Эти двигатели переменного тока приводятся в действие сервоконтроллером для двигателей переменного тока. Данные возможного серводвигателя переменного тока могут быть следующими: Там вы видите, что крутящий момент на низкой скорости и при 0 об / мин является максимальным.

крутящий момент http://sstatic.net/Sites/stackoverflow/img/torque.jpg ! [moment.jpg] [1]

С уважением Л. Вегманн
Как представляется, piture не показан. Я не понимаю, как правильно это включить!


0

Эта концепция хорошо понимается в промышленном мире, где мы достигаем «100% крутящего момента при нулевой скорости» в течение 2 или более десятилетий, используя ЧРП с вариантом векторного управления, называемым полевым управлением. В двух словах, VFD использует PWM для совместного изменения напряжения и частоты, а затем возможность векторного управления / FOC позволяет точно разделять векторы тока, создающего поток, и векторы тока, создающего крутящий момент в каждом цикле переменного тока, путем манипулирования подпрограммой V / Hz. -цикл. Таким образом, даже при нулевой скорости VFD определяет точную величину тока потока, необходимого для намагничивания обмоток (полей), обеспечивает ТОЛЬКО эту величину в течение первой части каждого цикла, а затем позволяет использовать весь остальной доступный ток для получения крутящий момент. Без FOC все, что вы можете сделать, это увеличить общий ток, который может перегнать двигатель, лишив его крутящего момента. Таким образом, используя FOC, стандартный асинхронный двигатель переменного тока будет способен выдерживать (пиковый) крутящий момент на любой скорости в течение доли секунды.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.