निकोला टेस्ला इलेक्ट्रिक कार

अंतर्गत ज्वलन इंजिनपेक्षा इलेक्ट्रिक मोटर्स अधिक कार्यक्षम असतात. का आणि केव्हा

मूळ सत्य हे आहे की इलेक्ट्रिक वाहनांच्या समस्या ऊर्जेच्या स्त्रोताशी संबंधित आहेत, परंतु त्यांच्याकडे वेगळ्या दृष्टीकोनातून पाहिले जाऊ शकते. जीवनातील बर्‍याच गोष्टींप्रमाणे आपण गृहीत धरतो, इलेक्ट्रिक वाहनांमधील इलेक्ट्रिक मोटर आणि कंट्रोल सिस्टम या वाहनांमध्ये सर्वात कार्यक्षम आणि विश्वासार्ह उपकरण मानले जाते. तथापि, ही स्थिती साध्य करण्यासाठी, त्यांनी उत्क्रांतीमध्ये बराच मोठा पल्ला गाठला आहे - वीज आणि चुंबकत्व यांच्यातील संबंध शोधण्यापासून ते यांत्रिक शक्तीमध्ये त्याचे प्रभावी रूपांतर होण्यापर्यंत. अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या तांत्रिक विकासाबद्दल बोलण्याच्या संदर्भात हा विषय अनेकदा कमी लेखला जातो, परंतु इलेक्ट्रिक मोटर नावाच्या मशीनबद्दल अधिक बोलणे आवश्यक होत आहे.

एक किंवा दोन मोटर्स

जर तुम्ही इलेक्ट्रिक मोटरच्या कार्यक्षमतेचा आलेख पाहिल्यास, त्याचा प्रकार काहीही असो, तुमच्या लक्षात येईल की ते 85 टक्क्यांहून अधिक कार्यक्षम आहे, अनेकदा 90 टक्क्यांहून अधिक आहे आणि ते सुमारे 75 टक्के लोडवर सर्वात कार्यक्षम आहे. जास्तीत जास्त इलेक्ट्रिक मोटरची शक्ती आणि आकार जसजसा वाढत जातो, तसतसे कार्यक्षमतेची श्रेणी विस्तारित होते, जिथे ती त्याच्या जास्तीत जास्त आधी पोहोचू शकते - कधीकधी 20 टक्के लोडवर. तथापि, नाण्याची आणखी एक बाजू आहे - उच्च कार्यक्षमतेची विस्तारित श्रेणी असूनही, खूप कमी भार असलेल्या अतिशय शक्तिशाली मोटर्सचा वापर पुन्हा कमी कार्यक्षमता झोनमध्ये वारंवार प्रवेश करू शकतो. म्हणून, इलेक्ट्रिक मोटर्सचा आकार, शक्ती, संख्या (एक किंवा दोन) आणि वापर (लोडवर अवलंबून एक किंवा दोन) बद्दल निर्णय ही प्रक्रिया आहेत जी कारच्या बांधकामातील डिझाइन कार्याचा भाग आहेत. या संदर्भात, हे समजण्यासारखे आहे की एक अतिशय शक्तिशाली ऐवजी दोन मोटर्स असणे चांगले का आहे, म्हणजे ते सहसा कमी कार्यक्षमतेच्या भागात प्रवेश करू शकत नाही आणि कमी भाराने ते बंद करण्याच्या शक्यतेमुळे. म्हणून, आंशिक लोडवर, उदाहरणार्थ, टेस्ला मॉडेल 3 कामगिरीमध्ये, फक्त मागील इंजिन वापरले जाते. कमी शक्तिशाली आवृत्त्यांमध्ये, ते एकमेव आहे आणि अधिक डायनॅमिक आवृत्त्यांमध्ये, असिंक्रोनस समोरच्या एक्सलशी जोडलेले आहे. इलेक्ट्रिक वाहनांचा हा आणखी एक फायदा आहे - पॉवर अधिक सहजतेने वाढवता येते, कार्यक्षमतेच्या गरजेनुसार मोड वापरले जातात आणि ड्युअल पॉवरट्रेन हे एक उपयुक्त दुष्परिणाम आहेत. तथापि, कमी भारावरील कमी कार्यक्षमता ही वस्तुस्थिती रोखत नाही की, अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या विपरीत, इलेक्ट्रिक मोटर त्याच्या ऑपरेशनच्या मूलभूतपणे भिन्न तत्त्वामुळे आणि अशा परिस्थितीतही चुंबकीय क्षेत्रांमधील परस्परसंवादामुळे शून्य गतीने जोर निर्माण करते. कार्यक्षमतेची वर नमूद केलेली वस्तुस्थिती ही इंजिन डिझाइन आणि ऑपरेटिंग मोड्सच्या केंद्रस्थानी आहे - जसे आम्ही म्हटल्याप्रमाणे, कमी लोडवर सतत चालणारे मोठे इंजिन अकार्यक्षम असेल.

इलेक्ट्रिक मोबिलिटीच्या जलद विकासासह, मोटर उत्पादनाच्या दृष्टीने विविधता विस्तारत आहे. अधिकाधिक करार आणि व्यवस्था विकसित केल्या जात आहेत, ज्याद्वारे काही उत्पादक जसे की BMW आणि VW त्यांच्या स्वत: च्या कारचे डिझाइन आणि निर्मिती करतात, इतर या व्यवसायाशी संबंधित कंपन्यांचे शेअर्स खरेदी करतात आणि इतर बॉश सारख्या पुरवठादारांना आउटसोर्स करतात. बर्‍याच बाबतीत, जर तुम्ही इलेक्ट्रिकली पॉवर मॉडेलची वैशिष्ट्ये वाचलीत, तर तुम्हाला दिसेल की त्याची मोटर "AC कायम चुंबक सिंक्रोनस" आहे. तथापि, टेस्ला पायनियर या दिशेने इतर उपाय वापरतो - मागील सर्व मॉडेल्समध्ये असिंक्रोनस मोटर्स आणि असिंक्रोनस आणि तथाकथित संयोजन. 3 परफॉर्मन्स मॉडेलमध्ये रेझिस्टन्स स्विचिंग मोटर रिअर एक्सल ड्राइव्ह म्हणून. केवळ रीअर-व्हील ड्राइव्हसह स्वस्त आवृत्त्यांमध्ये, ते एकमेव आहे. ऑडी क्यू-ट्रॉन मॉडेलसाठी इंडक्शन मोटर्स आणि आगामी ई-ट्रॉन Q4 साठी सिंक्रोनस आणि एसिंक्रोनस मोटर्सचे संयोजन देखील वापरत आहे. हे खरोखर कशाबद्दल आहे?

निकोला टेस्ला इलेक्ट्रिक कार

निकोला टेस्लाने असिंक्रोनस किंवा दुसऱ्या शब्दांत, "एसिंक्रोनस" इलेक्ट्रिक मोटर (19 व्या शतकाच्या उत्तरार्धात) चा शोध लावला या वस्तुस्थितीशी थेट संबंध नाही की टेस्ला मोटर्सचे मॉडेल अशा मशीनद्वारे चालणाऱ्या काही कारांपैकी एक आहेत ... खरं तर, टेस्ला मोटरचे ऑपरेटिंग सिद्धांत 60 च्या दशकात अधिक लोकप्रिय झाले, जेव्हा अर्धसंवाहक उपकरणे हळूहळू सूर्याखाली उदयास येत होती आणि अमेरिकन अभियंता अॅलन कोकोनीने पोर्टेबल सेमीकंडक्टर इन्व्हर्टर विकसित केले जे डायरेक्ट करंट (डीसी) बॅटरीला पर्यायी प्रवाहात रूपांतरित करू शकतात (एसी ) प्रेरण मोटरसाठी आवश्यकतेनुसार, आणि उलट (पुनर्प्राप्ती प्रक्रियेत). इन्व्हर्टर (इंजीनियरिंग ट्रान्सव्हर्टर म्हणूनही ओळखले जाते) आणि कोकोनीने विकसित केलेली इलेक्ट्रिक मोटर हे संयोजन कुख्यात जीएम ईव्ही 1 आणि अधिक परिष्कृत स्वरूपात स्पोर्टी टीझेरोचा आधार बनले. प्रियसच्या निर्मितीदरम्यान टोयोटामधील जपानी अभियंत्यांच्या शोधाशी आणि टीआरडब्ल्यू पेटंटच्या शोधाशी साधर्म्य साधून, टेस्लाच्या निर्मात्यांनी टीझेरो कार शोधली. अखेरीस, त्यांनी एक टीझेरो परवाना विकत घेतला आणि त्याचा वापर रोडस्टर तयार करण्यासाठी केला.
इंडक्शन मोटरचा सर्वात मोठा फायदा म्हणजे तो कायम मॅग्नेट वापरत नाही आणि त्याला महागड्या किंवा दुर्मिळ धातूंची आवश्यकता नसते, ज्यात बहुतेकदा अशा परिस्थितीत देखील खनन केले जाते जे ग्राहकांना नैतिक कोंडी करतात. तथापि, दोन्ही एसिंक्रोनस आणि कायम मॅग्नेट सिंक्रोनस मोटर्स सेमीकंडक्टर उपकरणांमध्ये तांत्रिक प्रगतीचा तसेच फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टरसह अलिकडील द्विध्रुवीय वेगळ्या ट्रान्झिस्टर (आयजीबीटी) मध्ये तंत्रज्ञानाचा प्रगती करतात. ही प्रगतीच नमूद केलेले कॉम्पॅक्ट इनव्हर्टर डिव्हाइस आणि सामान्यत: इलेक्ट्रिक वाहनांमधील सर्व उर्जा इलेक्ट्रॉनिक्स तयार करणे शक्य करते. हे क्षुल्लक वाटू शकते की डीसीला 150-फेज एसी बॅटरीमध्ये कार्यक्षमतेने रूपांतरित करण्याची क्षमता आणि त्याउलट कंट्रोल टेक्नॉलॉजीच्या प्रगतीमुळे होते, परंतु हे लक्षात घेतले पाहिजे की पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्समधील विद्युत् प्रवाह घरातील नेहमीपेक्षा अनेक पटीने जास्त पोहोचतो. इलेक्ट्रिकल नेटवर्क आणि बर्‍याचदा मूल्ये अँपिअरपेक्षा जास्त असतात. यामुळे उर्जा इलेक्ट्रॉनिक्सने सामोरे जाणे आवश्यक आहे.

पण इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या मुद्द्याकडे परत. अंतर्गत ज्वलन इंजिनांप्रमाणेच, त्यांना वेगवेगळ्या पात्रतांमध्ये वर्गीकृत केले जाऊ शकते आणि "वेळ" त्यापैकी एक आहे. खरं तर, हे चुंबकीय क्षेत्राच्या पिढी आणि परस्परसंवादाच्या दृष्टीकोनातून खूप महत्त्वाच्या भिन्न विधायक दृष्टिकोनाचा परिणाम आहे. बॅटरीच्या व्यक्तीमध्ये विजेचा स्त्रोत थेट चालू आहे हे तथ्य असूनही, इलेक्ट्रिकल सिस्टमचे डिझाइनर डीसी मोटर्स वापरण्याचा विचारही करत नाहीत. रूपांतरण तोटा विचारात घेतल्यावरही एसी युनिट्स आणि विशेषत: सिंक्रोनस युनिट्स डीसी घटकांसह स्पर्धेत मात करतात. तर सिंक्रोनस किंवा एसिंक्रोनस मोटर म्हणजे काय?

इलेक्ट्रिक मोटर कार कंपनी

दोन्ही सिंक्रोनस आणि एसिंक्रोनस मोटर्स फिरत्या चुंबकीय क्षेत्रातील इलेक्ट्रिकल मशीन्सचे प्रकार आहेत ज्यांची उर्जा जास्त आहे. सर्वसाधारणपणे, इंडक्शन रोटरमध्ये बंद लूपमध्ये कॉइलसह घन पत्रके, अॅल्युमिनियम किंवा तांबे धातूच्या रॉड्स (अलिकडच्या काळात वाढत्या प्रमाणात वापरले जातात) साधा साठा असतो. प्रत्येक जोडीमध्ये तीन टप्प्यांपैकी एकामधून प्रवाह असलेल्या विद्युत् जोड्यांमध्ये स्टेटरच्या वळणात चालू प्रवाह. त्या प्रत्येकामध्ये ते दुसर्‍याच्या तुलनेत 120 अंशांनी टप्प्यात स्थानांतरित केले जाते, तथाकथित फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र. स्टेटरद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या क्षेत्रामधून चुंबकीय क्षेत्राच्या ओळींसह रोटर वाराइंग्जचे छेदनबिंदू रोटरमध्ये चालू प्रवाहात स्थानांतरित करते, ट्रान्सफॉर्मरवरील परस्परसंवादासारखेच.
परिणामी चुंबकीय क्षेत्र स्टेटरमधील "फिरते" सह संवाद साधते, ज्यामुळे रोटरची यांत्रिक पकड होते आणि त्यानंतरच्या फिरते. तथापि, या प्रकारच्या इलेक्ट्रिक मोटरसह, रोटर नेहमीच शेताच्या मागे असतो, कारण जर फील्ड आणि रोटर दरम्यान कोणतेही संबंधित हालचाल नसेल तर रोटरमध्ये कोणतेही चुंबकीय क्षेत्र प्रेरित केले जाणार नाही. अशा प्रकारे, जास्तीत जास्त वेग पातळी पुरवठा चालू आणि लोडची वारंवारता द्वारे निर्धारित केली जाते. तथापि, सिंक्रोनस मोटर्सच्या उच्च कार्यक्षमतेमुळे, बहुतेक उत्पादक त्यांना चिकटून राहतात, परंतु वरील काही कारणांमुळे, टेस्ला अतुल्यकालिक मोटर्सचा एक वकील आहे.

होय, या मशिन्स स्वस्त आहेत, परंतु त्यांचे काही तोटे आहेत, आणि ज्या लोकांनी मॉडेल S सह एकामागोमाग एकापेक्षा जास्त प्रवेगांची चाचणी केली आहे ते सर्व लोक तुम्हाला सांगतील की प्रत्येक पुनरावृत्तीसह कार्यप्रदर्शन कसे कमी होते. इंडक्शनची प्रक्रिया आणि प्रवाहाचा प्रवाह गरम होण्यास कारणीभूत ठरतो आणि जेव्हा मशीन जास्त भाराखाली थंड होत नाही तेव्हा उष्णता जमा होते आणि त्याची क्षमता लक्षणीयरीत्या कमी होते. संरक्षणाच्या उद्देशाने, इलेक्ट्रॉनिक्स विद्युत प्रवाहाचे प्रमाण कमी करतात आणि प्रवेग कार्यक्षमतेत घट होते. आणि आणखी एक गोष्ट - जनरेटर म्हणून वापरण्यासाठी, इंडक्शन मोटर चुंबकीय असणे आवश्यक आहे - म्हणजे, स्टेटरमधून प्रारंभिक प्रवाह "पास" करणे, जे प्रक्रिया सुरू करण्यासाठी रोटरमध्ये फील्ड आणि करंट तयार करते. मग तो स्वतःला खाऊ शकतो.

अतुल्यकालिक किंवा सिंक्रोनस मोटर्स

सिंक्रोनस युनिटमध्ये कार्यक्षमता आणि उर्जा घनता लक्षणीय आहे. प्रेरण मोटरमधील महत्त्वपूर्ण फरक म्हणजे रोटरमधील चुंबकीय क्षेत्र स्टेटरशी परस्परसंवादाने प्रेरित होत नाही, तर त्यामध्ये स्थापित केलेल्या अतिरिक्त विंडिंग्जमधून किंवा विद्युत् चुंबकांमधून वाहणार्‍या विद्युत् प्रवाहाचा परिणाम आहे. अशा प्रकारे, रोटरमधील फील्ड आणि स्टेटरमधील फील्ड समक्रमित असतात, परंतु जास्तीत जास्त मोटर गती देखील सध्याच्या वारंवारता आणि भारानुसार अनुक्रमे क्षेत्राच्या फिरण्यावर अवलंबून असते. विंडिंग्जला अतिरिक्त वीज पुरवठा करण्याची आवश्यकता टाळण्यासाठी, ज्यामुळे विजेचा वापर वाढतो आणि सध्याचे नियंत्रण गुंतागुंत होते, आधुनिक इलेक्ट्रिक वाहने आणि संकरित मॉडेल्समध्ये तथाकथित स्थिर उत्तेजनासह इलेक्ट्रिक मोटर्स वापरली जातात. कायम मॅग्नेटसह. आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, अशा वाहनांचे बहुतेक सर्व उत्पादक सध्या या प्रकारच्या युनिट्सचा वापर करतात, म्हणूनच, अनेक तज्ञांच्या मते, महागड्या दुर्मिळ पृथ्वी न्यूओडीमियम आणि डिस्प्रोसियमची कमतरता अद्यापही निर्माण होईल. त्यांचा वापर कमी करणे या क्षेत्रातील अभियंत्यांकडून केलेल्या मागणीचा एक भाग आहे.

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

रोटर कोरची रचना इलेक्ट्रिकल मशीनची कार्यक्षमता सुधारण्याची महान क्षमता देते.
पृष्ठभाग-माऊंट केलेले चुंबक, डिस्क-आकाराचे रोटर, अंतर्गत अंगभूत चुंबकांसह विविध तांत्रिक उपाय आहेत. टेस्लाचे सोल्यूशन येथे मनोरंजक आहे, जे मॉडेल 3 च्या मागील एक्सल चालविण्यासाठी स्विच्ड रिलिक्टन्स मोटर नावाचे वरील तंत्रज्ञान वापरते. "अनिच्छा", किंवा चुंबकीय प्रतिरोध, चुंबकीय चालकतेच्या विरुद्ध असलेली संज्ञा आहे, विद्युत प्रतिरोध आणि सामग्रीच्या विद्युत चालकता प्रमाणेच. या प्रकारच्या मोटर्स ही घटना वापरतात की चुंबकीय प्रवाह कमीत कमी चुंबकीय प्रतिकार असलेल्या सामग्रीच्या भागातून जातो. परिणामी, कमीत कमी प्रतिकार असलेल्या भागातून जाण्यासाठी ते ज्या सामग्रीमधून वाहते ते भौतिकरित्या विस्थापित करते. हा प्रभाव इलेक्ट्रिक मोटरमध्ये रोटेशनल हालचाल तयार करण्यासाठी वापरला जातो - यासाठी, रोटरमध्ये भिन्न चुंबकीय प्रतिकार असलेली सामग्री: कठोर (फेराइट निओडीमियम डिस्कच्या स्वरूपात) आणि मऊ (स्टील डिस्क). कमी प्रतिरोधक सामग्रीमधून जाण्याच्या प्रयत्नात, स्टेटरमधून चुंबकीय प्रवाह रोटरला फिरवतो जोपर्यंत तो असे करण्यासाठी स्थित नाही. वर्तमान नियंत्रणासह, फील्ड सतत रोटरला आरामदायक स्थितीत फिरवते. म्हणजेच, चुंबकीय क्षेत्रांच्या परस्परसंवादाद्वारे रोटेशन इतक्या प्रमाणात सुरू होत नाही कारण क्षेत्राची प्रवृत्ती कमीत कमी प्रतिकार असलेल्या सामग्रीमधून प्रवाहित होते आणि परिणामी रोटरच्या रोटेशनचा परिणाम होतो. भिन्न सामग्री बदलून, महाग घटकांची संख्या कमी केली जाते.

डिझाइनवर अवलंबून, इंजिनच्या गतीसह कार्यक्षमता वक्र आणि टॉर्क बदलतात. सुरुवातीला, इंडक्शन मोटरची सर्वात कमी कार्यक्षमता असते आणि सर्वोच्च एकामध्ये पृष्ठभाग चुंबक असतात, परंतु नंतरच्या काळात ते वेगाने कमी होते. बीएमडब्ल्यू i3 इंजिनमध्ये एक अद्वितीय संकरित वर्ण आहे, ज्यामध्ये स्थायी चुंबक आणि वर वर्णन केलेले "अनिच्छुक" प्रभाव एकत्रित केलेल्या डिझाइनमुळे धन्यवाद. अशाप्रकारे, इलेक्ट्रिक मोटर स्थिर उर्जा आणि टॉर्कची उच्च पातळी प्राप्त करते जी इलेक्ट्रिकली उत्तेजित रोटर असलेल्या मशीनचे वैशिष्ट्य आहे, परंतु त्यांचे वजन त्यांच्यापेक्षा लक्षणीय आहे (नंतरचे अनेक बाबतीत कार्यक्षम आहेत, परंतु वजनाच्या बाबतीत नाही). हे सर्व केल्यानंतर, हे स्पष्ट आहे की उच्च वेगाने कार्यक्षमता कमी होत आहे, म्हणूनच अधिकाधिक उत्पादक म्हणत आहेत की ते इलेक्ट्रिक मोटर्ससाठी दोन-स्पीड ट्रान्समिशनवर लक्ष केंद्रित करतील.

प्रश्न आणि उत्तरे:

टेस्ला कोणती इंजिन वापरते? टेस्लाची सर्व मॉडेल्स इलेक्ट्रिक वाहने आहेत, त्यामुळे ती केवळ इलेक्ट्रिक मोटर्सने सुसज्ज आहेत. जवळजवळ प्रत्येक मॉडेलमध्ये 3-फेज AC इंडक्शन मोटर हुड अंतर्गत असेल.

टेस्ला इंजिन कसे कार्य करते? चुंबकीय क्षेत्राच्या स्थिर स्टेटरमध्ये रोटेशनमुळे EMF उद्भवल्यामुळे असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर कार्य करते. स्टार्टर कॉइल्सवर ध्रुवीयता रिव्हर्सलद्वारे उलट प्रवास प्रदान केला जातो.

टेस्ला इंजिन कुठे आहे? टेस्ला कार हे रीअर-व्हील ड्राइव्ह आहेत. म्हणून, मोटर मागील एक्सल शाफ्टच्या दरम्यान स्थित आहे. मोटरमध्ये रोटर आणि स्टेटर असतात, जे फक्त बीयरिंगद्वारे एकमेकांशी संपर्क साधतात.

टेस्ला इंजिनचे वजन किती आहे? टेस्ला मॉडेल्ससाठी एकत्रित केलेल्या इलेक्ट्रिक मोटरचे वजन 240 किलोग्रॅम आहे. मुळात एक इंजिन बदल वापरले जाते.