Gluaisteán leictreach Nikola Tesla

Tá mótair leictreacha i bhfad níos éifeachtaí ná innill dócháin inmheánaigh. Cén fáth agus cathain

Is í an fhírinne bhunúsach ná go bhfuil baint ag fadhbanna feithiclí leictreacha leis an bhfoinse fuinnimh, ach is féidir iad a fheiceáil ó thaobh difriúil. Cosúil le go leor rudaí sa saol a ndéanaimid talamh slán de, meastar gurb é an mótar leictreach agus an córas rialaithe i bhfeithiclí leictreacha an gléas is éifeachtaí agus is iontaofa sna feithiclí seo. Mar sin féin, chun an staid seo a bhaint amach, tá siad tagtha ar bhealach fada san éabhlóid - ón nasc idir leictreachas agus maighnéadas a fháil amach go dtí a chlaochlú éifeachtach go fórsa meicniúil. Is minic nach ndéantar an t-ábhar seo a mheas faoina luach i gcomhthéacs labhairt faoi fhorbairt theicneolaíoch an innill dócháin inmheánaigh, ach tá sé ag éirí níos gá labhairt níos mó faoin meaisín ar a dtugtar an mótar leictreach.

Mótair amháin nó dhó

Má fhéachann tú ar ghraf feidhmíochta mótar leictreach, beag beann ar a chineál, tabharfaidh tú faoi deara go bhfuil sé os cionn 85 faoin gcéad éifeachtach, go minic os cionn 90 faoin gcéad, agus go bhfuil sé ar a chuid is éifeachtaí ag thart ar 75 faoin gcéad ualach. uasta. De réir mar a mhéadaíonn cumhacht agus méid an mhótair leictreach, leathnaíonn an raon éifeachtúlachta dá réir sin, nuair is féidir leis a uasmhéid a bhaint amach fiú níos luaithe - uaireanta ag ualach 20 faoin gcéad. Mar sin féin, tá taobh eile leis an mona - in ainneoin an raon leathnaithe éifeachtúlachta níos airde, is féidir le húsáid mótair an-chumhachtach a bhfuil ualach an-íseal a bheith ina chúis le dul isteach go minic sa chrios ísealéifeachtúlachta. Mar sin, is próisis iad cinntí maidir le méid, cumhacht, uimhir (ceann amháin nó dhó) agus úsáid (ceann amháin nó dhó ag brath ar an ualach) de mhótair leictreacha atá mar chuid den obair dheartha i dtógáil gluaisteán. Sa chomhthéacs seo, tá sé intuigthe cén fáth go bhfuil sé níos fearr dhá mhótar a bheith ann seachas ceann an-chumhachtach, is é sin ionas nach dtéann sé isteach go minic i réimsí íseal-éifeachtúlachta, agus mar gheall ar an bhféidearthacht é a dhúnadh ag ualaí íseal. Dá bhrí sin, ar ualach páirteach, mar shampla, i bhfeidhmíocht Tesla Model 3, ní úsáidtear ach an t-inneall cúil. I leaganacha nach bhfuil chomh cumhachtach, is é an t-aon cheann é, agus i leaganacha níos dinimiciúla, tá an ceann asincrónach ceangailte leis an acastóir tosaigh. Is buntáiste eile é seo a bhaineann le feithiclí leictreacha - is féidir an chumhacht a mhéadú níos éasca, úsáidtear modhanna ag brath ar riachtanais éifeachtúlachta, agus is fo-iarmhairt úsáideach iad na traenacha cumhachta dé. Mar sin féin, ní chuireann an éifeachtacht níos ísle ar ualach íseal cosc ​​​​ar an bhfíric, murab ionann agus inneall dócháin inmheánaigh, go ngineann mótar leictreach sá ag luas nialasach mar gheall ar a phrionsabal oibríochta agus idirghníomhú idir réimsí maighnéadacha atá difriúil go bunúsach fiú faoi choinníollacha den sórt sin. Tá an éifeachtúlacht thuasluaite ag croílár dhearadh agus modhanna oibriúcháin an innill - mar a dúirt muid, bheadh ​​inneall ró-mhór ag rith ar ualach íseal go leanúnach mí-éifeachtach.

Le forbairt go mear ar shoghluaisteacht leictreach, tá an éagsúlacht i dtéarmaí táirgeadh mótair ag leathnú. Tá níos mó agus níos mó comhaontuithe agus socruithe á bhforbairt, trína ndearann ​​agus a ndéanann déantúsóirí áirithe amhail BMW agus VW a gcarr féin, ceannaíonn daoine eile scaireanna i gcuideachtaí a bhaineann leis an ngnó seo, agus ceannaíonn cinn eile fós scaireanna do sholáthraithe mar Bosch. I bhformhór na gcásanna, má léann tú sonraíochtaí samhail faoi thiomáint leictreach, gheobhaidh tú amach go bhfuil a mhótar "AC buan-mhaighnéad sioncrónach". Mar sin féin, úsáideann an ceannródaí Tesla réitigh eile sa treo seo - mótair asincrónacha i ngach samhlacha roimhe seo agus meascán de asincrónach agus mar a thugtar air. “Mótar lasctha friotaíochta mar thiomáint acastóra cúil sa tsamhail 3 Feidhmíochta. I leaganacha níos saoire le tiomáint roth cúil amháin, is é an t-aon cheann é. Tá mótair ionduchtúcháin á n-úsáid ag Audi freisin don tsamhail q-tron agus meascán de mhótair shioncrónacha agus asincrónacha don e-tron Q4 atá le teacht. Cad atá i gceist leis i ndáiríre?

Gluaisteán leictreach Nikola Tesla

Níl aon bhaint dhíreach ag an bhfíric gur chum Nikola Tesla an mótar leictreach asincrónach nó, i bhfocail eile, an mótar leictreach "asincrónach" (ar ais ag deireadh an 19ú haois) go bhfuil samhlacha Tesla Motors ar cheann den bheagán gluaisteán atá á gcumhachtú ag meaisín den sórt sin . ... Déanta na fírinne, tháinig tóir níos mó ar phrionsabal oibríochta mhótar Tesla sna 60idí, nuair a bhí feistí leathsheoltóra ag teacht chun cinn de réir a chéile faoin ngrian, agus d’fhorbair innealtóir Meiriceánach Alan Coconi inverters leathsheoltóra iniompartha ar féidir leo cadhnraí srutha dhírigh (DC) a thiontú ina sruth ailtéarnach (AC (b) de réir mar is gá le haghaidh mótair ionduchtaithe, agus a mhalairt (sa phróiseas téarnaimh). Tháinig an teaglaim seo de inverter (ar a dtugtar trasraitheoir innealtóireachta freisin) agus mótar leictreach a d’fhorbair Coconi mar bhunús don GM EV1 clúiteach agus, i bhfoirm níos scagtha, an tZERO sporty. Cosúil leis an gcuardach d’innealtóirí Seapánacha ó Toyota agus iad ag cruthú an Prius agus ag oscailt paitinn TRW, fuair cruthaitheoirí Tesla an carr tZERO. Faoi dheireadh, cheannaigh siad ceadúnas tZero agus d’úsáid siad é chun bóthair a thógáil.
Is é an buntáiste is mó a bhaineann le mótar ionduchtaithe ná nach n-úsáideann sé maighnéid bhuana agus nach mbíonn miotail daor nó neamhchoitianta de dhíth orthu, a dhéantar a ghearradh go minic freisin i ndálaí a chruthaíonn aincheisteanna morálta do thomhaltóirí. Mar sin féin, baineann mótair sioncrónacha maighnéad asincrónacha agus buana araon úsáid iomlán as dul chun cinn teicneolaíochta i bhfeistí leathsheoltóra, chomh maith le cruthú MOSFETanna le trasraitheoirí éifeacht páirce agus trasraitheoirí leithlisithe bipolar níos déanaí (IGBTanna). Is é an dul chun cinn seo a fhágann gur féidir na gairis dhlúth inverter luaite a chruthú agus go ginearálta gach leictreonaic cumhachta i bhfeithiclí leictreacha. D’fhéadfadh sé a bheith fánach go bhfuil an cumas DC a thiontú go cadhnraí AC 150-chéim go héifeachtúil agus a mhalairt den chuid is mó mar gheall ar dhul chun cinn sa teicneolaíocht rialaithe, ach ba cheart a mheabhrú go sroicheann an sruth i leictreonaic chumhachta leibhéil i bhfad níos airde ná mar is gnách sa teaghlach. líonra leictreach, agus go minic bíonn luachanna níos mó ná XNUMX aimpéar. Gineann sé seo go leor teasa nach mór do leictreonaic chumhachta déileáil leis.

Ach ar ais chuig ceist mhótair leictreacha. Cosúil le hinnill dócháin inmheánaigh, is féidir iad a chatagóiriú i gcáilíochtaí éagsúla, agus tá "uainiú" ar cheann acu. Déanta na fírinne, is iarmhairt é seo ar chur chuige cuiditheach difriúil i bhfad níos tábhachtaí i dtéarmaí giniúint agus idirghníomhaíocht réimsí maighnéadacha. In ainneoin go bhfuil foinse an leictreachais i bpearsa na ceallraí srutha dhírigh, ní mheasann dearthóirí na gcóras leictreach fiú mótair DC a úsáid. Fiú agus caillteanais tiontaithe á gcur san áireamh, tá aonaid AC agus aonaid shioncrónacha go háirithe níos fearr ná an iomaíocht le heilimintí DC. Mar sin, cad a chiallaíonn mótar sioncrónach nó neamhshioncronach i ndáiríre?

Cuideachta gluaisteán leictreach

Tá mótair shioncrónacha agus asincrónacha araon den chineál meaisíní leictreacha réimse maighnéadacha rothlacha a bhfuil dlús cumhachta níos airde acu. Go ginearálta, is éard atá i rotor ionduchtaithe cruach simplí de leatháin sholadacha, slata alúmanaim nó miotail chopair (a úsáideadh níos mó agus níos mó le blianta beaga anuas) le cornaí i lúb dúnta. Sreabhann sruth sna foirceannadh statóra i mbeirteanna urchomhaireacha, le sruth ó cheann de na trí chéim ag sreabhadh i ngach péire. Ós rud é go n-aistrítear i gcéim gach ceann acu 120 céim i gcoibhneas leis an gceann eile, an réimse maighnéadach rothlach mar a thugtar air. Mar a dtrasnaíonn foirceannadh an rotor le línte den réimse maighnéadach ón réimse a chruthaíonn an statóir tá sreabhadh an tsrutha sa rotor, cosúil leis an idirghníomhaíocht ar chlaochladán.
Idirghníomhaíonn an réimse maighnéadach mar thoradh air sin leis an "rothlú" sa statóir, rud a fhágann go ndéantar greim meicniúil ar an rotor agus rothlú ina dhiaidh sin. Mar sin féin, leis an gcineál seo mótair leictreach, bíonn an rotor i gcónaí taobh thiar den réimse, mar mura bhfuil aon ghluaiseacht choibhneasta idir an réimse agus an rotor, ní spreagfar aon réimse maighnéadach sa rotor. Dá bhrí sin, déantar an leibhéal luais uasta a chinneadh ag minicíocht an tsrutha soláthair agus an ualaigh. Mar gheall ar éifeachtúlacht níos airde mótair shioncrónacha, áfach, cloíonn mórchuid na monaróirí leo, ach ar roinnt de na cúiseanna thuas, tá Tesla fós ina abhcóide ar mhótair asincrónacha.

Sea, tá na meaisíní seo níos saoire, ach tá a míbhuntáistí ag baint leo, agus inseoidh na daoine go léir a rinne tástáil ar luasghéaruithe iolracha i ndiaidh a chéile leis an Múnla S duit conas a thiteann an fheidhmíocht go mór le gach atriall. Tá téamh mar thoradh ar phróisis ionduchtaithe agus sreabhadh reatha, agus nuair nach bhfuil an meaisín fuaraithe faoi ualach ard, carnann an teas agus laghdaítear a chumais go suntasach. Chun críocha cosanta, laghdaíonn an leictreonaic méid na reatha agus díghrádaítear an fheidhmíocht luasghéaraithe. Agus rud amháin eile - le húsáid mar ghineadóir, ní mór an mótar ionduchtaithe a mhaighnéadú - is é sin, an sruth tosaigh a "pas" tríd an statóir, a ghineann an réimse agus an sruth sa rotor chun an próiseas a thosú. Ansin is féidir leis é féin a bheathú.

Mótair asincrónacha nó sioncrónacha

Tá éifeachtúlacht agus dlús cumhachta i bhfad níos airde ag aonaid shioncrónacha. Difríocht shuntasach idir mótar ionduchtaithe ná nach spreagtar an réimse maighnéadach sa rotor trí idirghníomhú leis an statóir, ach go bhfuil sé mar thoradh ar an sruth ag sreabhadh trí na foirceannadh breise atá suiteáilte ann, nó maighnéid bhuana. Dá bhrí sin, tá an réimse sa rotor agus an réimse sa statóir sioncrónach, ach braitheann luas uasta an mhótair freisin ar rothlú na páirce, faoi seach, ar an minicíocht agus an t-ualach reatha. Chun an gá le soláthar cumhachta breise do na foirceannadh a sheachaint, a mhéadaíonn an tomhaltas cumhachta agus a chuireann casta ar an rialú reatha, úsáidtear mótair leictreacha leis an excitation tairiseach mar a thugtar orthu i bhfeithiclí leictreacha nua-aimseartha agus i samhlacha hibrideacha. le maighnéid bhuana. Mar a luadh cheana, úsáideann beagnach gach déantúsóir feithiclí den sórt sin aonaid den chineál seo faoi láthair, dá bhrí sin, de réir go leor saineolaithe, beidh fadhb ann fós le ganntanas neodimiam agus dysprosium cré neamhchoitianta daor. Is cuid den éileamh ó innealtóirí sa réimse seo a n-úsáid a laghdú.

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

Tugann dearadh an chroí rotor an poitéinseal is mó chun feidhmíocht meaisín leictreach a fheabhsú.
Tá réitigh teicneolaíochta éagsúla ann le maighnéid atá suite ar an dromchla, rotor cruth diosca, le maighnéid ionsuite go hinmheánach. Suimiúil anseo tá réiteach Tesla, a úsáideann an teicneolaíocht thuasluaite ar a dtugtar Switched Reluctance Motor chun acastóir cúil Múnla 3 a thiomáint. Is téarma é "drogall", nó friotaíocht maighnéadach, atá os coinne seoltacht mhaighnéadach, cosúil le friotaíocht leictreach agus seoltacht leictreach ábhar. Úsáideann mótair den chineál seo an feiniméan go bhfuil claonadh ag flosc maighnéadach dul tríd an gcuid den ábhar a bhfuil an fhriotaíocht mhaighnéadach is lú aige. Mar thoradh air sin, díláithríonn sé go fisiciúil an t-ábhar a bhfuil sé ag sreabhadh tríd chun dul tríd an gcuid a bhfuil an fhriotaíocht is lú aige. Úsáidtear an éifeacht seo i mótar leictreach chun gluaiseacht rothlach a chruthú - le haghaidh seo, ábhair le friotaíocht maighnéadach éagsúil malartach sa rotor: crua (i bhfoirm dioscaí neodimiam ferrite) agus bog (dioscaí cruach). In iarracht dul tríd an ábhar friotaíocht níos ísle, rothlaíonn an flosc maighnéadach ón statóir an rotor go dtí go bhfuil sé suite chun é sin a dhéanamh. Le rialú reatha, rothlaíonn an réimse an rotor i gcónaí i riocht compordach. Is é sin, ní dhéantar an rothlú a thionscnamh chomh mór le hidirghníomhú na réimsí maighnéadacha mar chlaonadh an réimse chun sreabhadh tríd an ábhar leis an fhriotaíocht is lú agus an éifeacht iarmhartach ar rothlú an rotor. Trí ábhair éagsúla a mhalartú, laghdaítear líon na gcomhpháirteanna daor.

Ag brath ar an dearadh, athraíonn an cuar éifeachtúlachta agus an chasmhóiminte le luas an innill. Ar dtús, tá an éifeachtacht is ísle ag an mótar ionduchtaithe, agus tá maighnéid dromchla ag an gceann is airde, ach sa dara ceann laghdaítear go géar le luas. Tá carachtar hibrideach uathúil ag inneall BMW i3, a bhuíochas le dearadh a chomhcheanglaíonn maighnéid buan agus an éifeacht "drogall" a thuairiscítear thuas. Mar sin, sroicheann an mótar leictreach na leibhéil arda cumhachta agus chasmhóiminte tairiseach arb iad is sainairíonna iad meaisíní le rótar sceite leictreach, ach tá i bhfad níos lú meáchain aige ná iad (tá an dara ceann éifeachtach ar go leor bealaí, ach ní i dtéarmaí meáchain). Tar éis seo go léir, is léir go bhfuil laghdú ar an éifeachtúlacht ag luas ard, agus is é sin an fáth go bhfuil níos mó agus níos mó déantúsóirí ag rá go ndíreoidh siad ar tharchuir dhá luas do mhótair leictreacha.

Ceisteanna agus Freagraí:

Cad iad na hinnill a úsáideann Tesla? Is feithiclí leictreacha gach samhail Tesla, mar sin tá siad feistithe go heisiach le mótair leictreacha. Beidh mótar ionduchtaithe AC 3 chéim ag beagnach gach samhail faoin gcochall.

Conas a oibríonn inneall Tesla? Oibríonn mótar leictreach asincrónach mar gheall ar EMF a bheith ann mar gheall ar rothlú réimse maighnéadach i statóir stáiseanóireachta. Cuirtear taisteal droim ar ais ar fáil trí aisiompú polaraíocht ar na cornaí tosaigh.

Cá bhfuil inneall Tesla suite? Is tiomáint roth chúl iad carranna Tesla. Dá bhrí sin, tá an mótar suite idir na seaftaí acastóra cúil. Is éard atá sa mhótar rotor agus statóir, nach dtéann i dteagmháil lena chéile ach trí imthacaí.

Cé mhéid a mheáíonn inneall Tesla? Is é meáchan an mhótair leictreach cóimeáilte do mhúnlaí Tesla ná 240 cileagram. Go bunúsach úsáidtear modhnú innill amháin.