Ereba elektrîkê Nikola Tesla

Motorên elektrîkê ji motorên şewitandina navxweyî pir bi bandor in. Çima û kengî

Rastiya bingehîn ev e ku pirsgirêkên wesayîtên elektrîkê bi çavkaniya enerjiyê ve girêdayî ne, lê ew dikarin ji perspektîfek cûda werin dîtin. Mîna gelek tiştên jiyanê yên ku em ji xwe re digirin, motora elektrîkê û pergala kontrolê ya di wesayîtên elektrîkê de di van wesayîtan de amûra herî bikêr û pêbawer têne hesibandin. Lêbelê, ji bo ku bigihîjin vê rewşê, ew di pêşveçûnê de rêyek dirêj derbas bûne - ji vedîtina pêwendiya di navbera elektrîkê û magnetîzmê de heya veguherîna wê ya bi bandor a hêzek mekanîkî. Di çarçoweya axaftina li ser pêşkeftina teknolojîk a motora şewitandina hundurîn de pir caran ev mijar kêm tê hesibandin, lê her ku diçe bêtir hewce dike ku meriv li ser makîneya bi navê motora elektrîkê bêtir biaxive.

Yek an du motor

Ger hûn li grafika performansa motorek elektrîkê binêrin, bêyî ku celebê wê be, hûn ê bibînin ku ew ji sedî 85 bi bandor e, pir caran ji sedî 90 zêdetir e, û ku ew di dora barkirina ji sedî 75 de herî bikêr e. zêdetir. Her ku hêz û mezinahiya motora elektrîkê zêde dibe, rêza karîgeriyê li gorî wê berfireh dibe, li wir ew dikare zûtir bigihîje herî zêde - carinan ji sedî 20 barkirinê. Lêbelê, aliyek din ê drav heye - tevî rêjeyek dirêjkirî ya karbidestiya bilindtir, karanîna motorên pir bi hêz û bi barkirina pir kêm dikare dîsa bibe sedema têketina pir caran nav devera kêm-berbiçav. Ji ber vê yekê, biryarên di derbarê mezinahî, hêz, hejmar (yek an du) û karanîna (yek an du li gorî barkirinê) motorên elektrîkê pêvajoyên ku di avakirina gerîdeyê de beşek in ji xebata sêwiranê ne. Di vê çarçoveyê de, tê fêm kirin ku çima çêtir e ku meriv li şûna motorek pir bi hêz du motor hebin, ango ji ber ku ew pir caran nekeve nav deverên kêm bikêrhatî, û ji ber îhtîmala girtina wê di barên kêm de. Ji ber vê yekê, di barkirina qismî de, mînakî, di Tesla Model 3 Performance de, tenê motora paşîn tê bikar anîn. Di guhertoyên kêmtir hêzdar de, ew yekane ye, û di guhertoyên dînamîkî de, ya asynchronous bi eksê pêşîn ve girêdayî ye. Ev avantajek din a wesayîtên elektrîkê ye - hêz dikare bi hêsanî were zêdekirin, mod li gorî hewcedariyên karîgeriyê têne bikar anîn, û tîrêjên dualî bandorek alîgirek kêrhatî ne. Lêbelê, karbidestiya kêmtir di barkirina kêm de rê li ber vê yekê nagire ku, berevajî motorek şewitandina hundurîn, motorek elektrîkê ji ber prensîba wê ya bingehîn a cûda ya xebitandinê û danûstendina di navbera qadên magnetîkî de jî di bin şert û mercên weha de, bi leza sifir tîrêjê çêdike. Rastiya karîgeriyê ya jorîn di dilê sêwirana motorê û awayên xebitandinê de ye - wekî ku me got, motorek mezin a ku bi domdarî di barkirina kêm de dixebite dê bêkêmasî be.

Bi pêşkeftina bilez a tevgera elektrîkê re, cihêrengiya di warê hilberîna motorê de berfireh dibe. Zêdetir û bêtir peyman û rêkeftin têne pêşve xistin, ku hin çêker wekî BMW û VW otomobîlên xwe sêwirandin û çêdikin, hinên din parên pargîdaniyên bi vî karsaziyê ve girêdayî dikirin, û hinên din jî ji dabînkerên mîna Bosch re peyda dikin. Di pir rewşan de, heke hûn taybetmendiyên modelek bi elektrîkê bixwînin, hûn ê bibînin ku motora wê "AC magnetîkî ya domdar hemdem e". Lêbelê, pêşengê Tesla di vî warî de çareseriyên din bikar tîne - motorên asynchronous di hemî modelên berê de û tevliheviyek asynchronous û bi navê. "Motora veguheztina berxwedanê wekî ajokera axeya paşîn di modela 3 Performance de. Di guhertoyên erzan de tenê bi ajokera paşîn, ew yekane ye. Audi di heman demê de ji bo modela q-tron motorên inductionê û ji bo e-tron Q4-a dahatû ya motorên hevdem û asynkron bikar tîne. Bi rastî li ser çi ye?

Ereba elektrîkê Nikola Tesla

Rastiya ku Nikola Tesla motora elektronîkî ya asynchronous an, bi gotinek din, "asynchronous" (di dawiya sedsala 19 -an de paşîn) çêkiriye, pêwendiyek rasterast bi wê yekê re nîn e ku modelên Tesla Motors yek ji wan çend gerîdeyan in ku ji hêla makîneyek wusa ve têne hêz kirin. .... Di rastiyê de, prensîba xebitandina motora Tesla di salên 60 -an de pirtir populer bû, dema ku amûrên nîv -hîndekar hêdî hêdî di bin tavê de derdikevin, û endezyarê Amerîkî Alan Coconi veguherînerên nîv -hîndekar ên porteqalî çêdike ku dikarin bateriyên yekser (DC) biherikînin (AC) ) wekî ku ji bo motora induksiyonê tê xwestin, û berevajî (di pêvajoya başbûnê de). Ev kombînasyona inverter (ku wekî veguheztarek endezyariyê jî tête zanîn) û motorek elektrîkê ya ku ji hêla Coconi ve hatî pêşve xistin bû bingeha GM EV1 -a binavûdeng û, bi rengek zelaltir, tZEROya werzîşî. Mîna lêgerîna endezyarên Japonî ji Toyota di pêvajoya afirandina Prius û vekirina patenta TRW de, afirînerên Tesla gerîdeya tZERO kifş kirin. Di dawiyê de, wan lîsansek tZero kirîn û ew ji bo çêkirina rêwiyek bikar anîn.
Avantaja herî mezin a motora înfeksiyonê ev e ku ew magnetên daîmî bikar nayne û ne hewceyê metalên biha an kêmin e, ku ew jî timûtim di şert û mercên ku ji bo xerîdaran dubendiyên exlaqî diafirînin têne derxistin. Lêbelê, hem motorên hevdem ên magnet asynchronous û daîmî pêşveçûnên teknolojîkî yên di alavên nîvserbar de, û hem jî di afirandina MOSFET-an de bi transîstorên bandora qadê û transîstorên tecrîda bipolar ên herî paşîn (IGBT) ve bi tevahî karanîna pêşveçûnên teknolojîk dikin. Ev pêşveçûn e ku dibe ku çêkirina amûrên înverter ên kompakt ên navborî û, bi gelemperî, hemî elektronîkên hêzê yên di wesayîtên elektrîkê de çêbike. Dibe ku sivik xuya bike ku qabîliyeta veguherîna bi bandor a DC ya bataryayên AC-150-qonax û berevajî vê yekê bi piranî ji ber pêşveçûnên teknolojiya kontrolê ye, lê divê di bîra we de be ku niha di nav elektronîkên hêzê de di nav malê de ji ya asayî gelek carî digihîje astan tora elektrîkê, û bi gelemperî nirxên ji XNUMX amperê derbas dikin. Ev gelek germê çêdike ku divê elektronîkên hêzê pê re mijûl bibin.

Lê vegerin ser pirsgirêka motorên kehrebayî. Mîna motorên şewitandina navxweyî, ew dikarin di nav taybetmendiyên cûda de bêne dabeş kirin, û "demjimêr" yek ji wan e. Bi rastî, ev encamek nêzîkatiyek avaker a cihêreng a pir girîng di warê nifş û têkiliya zeviyên magnetîsî de ye. Digel vê yekê ku çavkaniya kehrebayê di şexsê pîlê de rasterast e, sêwiranerên pergalên elektrîkê jî li ser karanîna motorên DC nafikirin. Heya ku windahiyên veguherînê li ber çav têne girtin, yekîneyên AC û bi taybetî yekeyên hevdem pêşbaziyê bi hêmanên DC re dikin. Ji ber vê yekê bi rastî motorek hevdem an asinkron tê çi wateyê?

Pargîdaniya erebeya motora elektrîkê

Hem motorên hemdem û asinkron ji celebê makîneyên elektrîkê yên zeviyê magnetîkî yên zivirî ne ku xwedan tîrbûnek hêzê ya mezintir in. Bi gelemperî, rotorek înfeksiyonî ji xelekek hêsan a pelên zexm, kevirên alumînyûm an metalên sifir (ku di van demên dawî de zêde têne bikar anîn) bi birînên di xelekek girtî de pêk tê. Herikîn di nav pêlên stator de di cotek berevajî de diherike, ku her yek ji sê qonaxan di her cotê de diherike. Ji ber ku li her yek ji wan ew di qonaxê de bi 120 pileyî bi ya din ve tête veguheztin, ku jê re zeviya magnetîsî ya zivirî tê gotin. Xaçerêzkirina dorpêçên rotor bi xêzên qada magnetîsî re ji qada ku ji hêla stator ve hatî çêkirin dibe sedema herikînek niha di rotor de, dişibe têkiliya li ser trafoyê.
Zeviya magnetîsî ya ku di encamê de bi "dorê" re di nav statorê de ye, ku dibe sedema girtina mekanîkî ya rotor û dûv re zivirandinê. Lêbelê, bi vî rengî motora elektrîkê, rotor hertim li paş zeviyê radiweste, ji ber ku ger di navbêna zeviyê û dorê de tevgereke têkildar tune be, dê tu zeviya magnetîsî di rotor de neyê hiştin. Ji ber vê yekê, asta leza herî zêde ji hêla frekansa tîrêjê vekêşîn û barkirinê ve tête diyar kirin. Lêbelê, ji ber karîgeriya bilindtir a motorên hevdem, pir hilberîner xwe li wan digirin, lê ji ber hin sedemên jorîn, Tesla parêzerê motorên asinkron dimîne.

Erê, van makîneyan erzantir in, lê wan kêmasiyên xwe hene, û hemî kesên ku bi Model S-ê re gelek lezgehên li dû hev ceribandine, dê ji we re vebêjin ka bi her dubarekirinê re çawa performans bi tundî kêm dibe. Pêvajoyên induction û herikîna herikê dibe sedema germkirinê, û dema ku makîne di bin barek zêde de sar nebe, germahî kom dibe û kapasîteyên wê bi girîngî kêm dibin. Ji bo mebestên parastinê, elektronîk mîqdara niha kêm dike û performansa lezkirinê kêm dibe. Û tiştek din - ji bo ku wekî jenerator were bikar anîn, pêdivî ye ku motora induksiyonê were magnetîze kirin - ango, "derbasî" herika destpêkê di statorê de, ya ku zevî û herikê di rotorê de çêdike da ku pêvajoyê dest pê bike. Wê hingê ew dikare xwe bixwe bide.

Motors asynchronous or synchronous

Yekîneyên hevdem xwedan karîgerî û tîrbûna hêzê pir girîng in. Cûdahiyek girîng di navbera motora înfeksiyonê de ev e ku qada magnetîsî ya di rotor de bi têkiliya bi stator re nayê destnîşankirin, lê encama herîkîna ku di nav pêlên pêvekê de tê de hatî sazkirin, an magnîteyên mayînde diherike ye. Ji ber vê yekê, zeviya di rotor de û zeviya di stator de hevdem in, lê leza motora herî zêde jî bi zivirîna zeviyê ve girêdayî ye, bi rêzê ve, bi frekansa û barkirina heyî ve girêdayî ye. Ji bo ku ji hewcedariya elektrîkê ya zêdeyî windingan dûr nekevin, ku mezaxtina kehrebayê zêde dike û kontrola heyî dijwartir dike, motorên kehrebayî yên ku jê re dibêjin heyecana domdar di wesayîtên kehrebayî yên nûjen û modelên hîbrîd de têne bikar anîn. bi magnetên mayînde. Wekî ku berê jî hate gotin, hema hema hemî hilberînerên wesaîtên nuha yekeyên vî rengî bikar tînin, ji ber vê yekê, li gorî gelek pisporan, dê hîn jî pirsgirêkek kêmbûna erdên kêm biha yên neodymium û dysprosium hebe. Kêmkirina karanîna wan beşek daxwazê ​​ye ji endezyarên vî warî.

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

Sêwirana koka rotor potansiyela herî mezin ji bo baştirkirina performansa makîneyek elektrîkê pêşkêşî dike.
Çareseriyên teknolojîk ên cihêreng ên bi magnetên li ser rûyê erdê, rotorên dîskê, bi magnetên hundurîn ên hundurîn hene. Li vir balkêş çareseriya Tesla ye, ku teknolojiya navborî ya bi navê Switched Reluctance Motor bikar tîne da ku axeya paşîn a Model 3 bimeşîne. "Bêxwazî", an berxwedana magnetîkî, têgehek berevajî gihandina magnetîkî ye, mîna berxwedana elektrîkî û guheztina elektrîkî ya materyalan. Motorên bi vî rengî fenomenê bikar tînin ku herikîna magnetîkî meyl dike ku di beşa materyalê de ku herî kêm berxwedana magnetîkî heye derbas bibe. Wekî encamek, ew bi fizîkî maddeya ku tê de diherike ji cîhê xwe vediguhezîne da ku di beşa herî kêm berxwedanê re derbas bibe. Ev bandor di motorek elektrîkê de tê bikar anîn da ku tevgerek zivirî biafirîne - ji bo vê yekê, materyalên bi berxwedana magnetîkî ya cihêreng di rotorê de cîh digirin: hişk (di forma dîskên neodymium ferrite) û nerm (dîskên pola). Di hewildanek ku di nav maddeya berxwedanê ya kêmtir de derbas bibe, herikîna magnetîkî ya ji statorê rotorê dizivirîne heya ku ew ji bo vê yekê were cîh. Bi kontrola heyî, zevî bi domdarî rotorê di rewşek rehet de dizivirîne. Ango, zivirandin bi danûstendina qadên magnetîkî bi qasî meyla zeviyê ku di nav materyalê de bi berxwedaniya herî hindik diherike û bi encama bandora zivirîna rotorê re diherike ew qas dest pê nake. Bi veguheztina materyalên cihêreng, hejmara pêkhateyên biha kêm dibe.

Bi sêwiranê ve girêdayî, kêşeya karbidestiyê û torque bi leza motorê re diguhere. Di destpêkê de, motora induksiyonê xwedan karbidestiya herî hindik e, û ya herî bilind xwedan magnetên rûkal e, lê di ya paşîn de ew bi lezê bi tundî kêm dibe. Motora BMW i3 xwedan karekterek hîbrîdek bêhempa ye, bi saya sêwirana ku magnetên daîmî û bandora "bêdilbûnê" ya ku li jor hatî destnîşan kirin hev dike. Bi vî rengî, motora elektrîkê digihîje astên bilind ên hêz û torkê yên domdar ên ku taybetmendiya makîneyên bi rotorek elektrîkî heyecan e, lê giraniya wan ji wan pir kêmtir e (yên paşîn di gelek waran de bikêr in, lê ne di warê giraniyê de). Piştî van hemûyan, diyar e ku karîgerî di leza bilind de kêm dibe, ji ber vê yekê her ku diçe bêtir hilberîner dibêjin ku ew ê ji bo motorên elektrîkê bala xwe bidin ser veguheztina du-leza.

Pirs û bersivan:

Tesla kîjan motoran bikar tîne? Hemî modelên marqeya Tesla wesayîtên elektrîkê ne, ji ber vê yekê ew bi taybetî bi motorên elektrîkê ve têne saz kirin. Hema bêje di binê kapê hema hema her modelê de dê motorek induction AC ya 3-qonaxî hebe.

Motorek Tesla çawa dixebite? Motorek elektrîkê ya asynkron ji ber rûdana EMF ji ber zivirîna zeviyek magnetîkî di statorek rawestayî de dixebite. Berevajîkirin bi guheztina polarîteyê li ser pêlên destpêkê ve tê peyda kirin.

Motora Tesla li ku ye? Otomobîlên Tesla ajotina çerxa paşîn in. Ji ber vê yekê, motor di navbera şaxên paşîn ên paşîn de ye. Motor ji rotor û statorek pêk tê, ku tenê bi riya birgan bi hev re di têkiliyê de ne.

Giraniya motorek Tesla çend e? Giraniya motora elektrîkê ya ku ji bo modelên Tesla hatî berhev kirin 240 kîlo ye. Di bingeh de, yek guhartina motoran tê bikar anîn.