Oznámenie

Zložiť
Zatiaľ žiadne oznámenie.

Motory použivané v elektromobiloch.

Zložiť

1000,- € zľava na Model S, X

Zložiť


Objednajte si nový Model S, alebo Model X cez tento odkaz a získajte zľavu 1000 eur! Zároveň získate osobnú konzultáciu s majiteľom Tesly a zážitkovú jazdu na Tesle Model S P85D zadarmo (kdekoľvek na SK/CZ). Pre viac info nás kontaktujte.

teslaclub blog bok vrch detaily konverzacie

Zložiť
X
  • Filter
  • Čas
  • Ukázať
Vymazať všetko
Nové príspevky
  • jux
    jux
    Senior Member
    • Apr 2015
    • 941
    •      

    Motory použivané v elektromobiloch.

    Motory použivané v elektromobiloch.

    Snažim sa tu popisať čo viem o motoroch elektromobilov, je to dlhý príspevok, no napisal som ho pre zlepšenie vedomostí členov teslaklubu okolo motorov EV. Nie som odborník na elektromotory, no základné vedomosti mam a google pomohol.

    Všetky motory používané v elektromobiloch sú trojfázové, napájané striedavým trojfázovým prúdom z invertora elektromobilu, na ktorého vstup je privedený jednosmerný prúd z batérie EV.
    Najčastejšie používaným motorom v elektromobiloch je synchónny motor s permanentnými magnetmi Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM).
    Na statore PMSM sú dookola umiestnené cievky, ktoré vytvárajú elektromagnety.
    Na rotore PMSM sú umiestnené permanentné magnety, ktoré vytvárajú sekundárne magnetické pole, ktoré zabezpečuje, že rotor PMSM sa vždy otáča synchrónne s rotačným magnetickým poľom vytváraným statorovými elektromagnetmi. Zjednodušene povedané permanentné magnety rotora sa magneticky opierajú o primárne magnetické pole statora. Otáčky PMSM sú vždy dané frekvenciou invertora.
    PMSM používa veľká plejáda elektromobilov, čiže by bolo jednoduchšie napísať že všetky okrem ďalej uvedených, no bolo by to nepresné, tak tu sú najznámejšie EV čo používajú PMSM:
    bolt, fiat500e, leaf, Ioniq, kona, niro, soul, i-miev, zero, ion, e-up, smartED od 3. gen, e-golf, i-pace, taycan.
    PMSM majú dobrú efektivitu a relatívne jednoduché riadenie, no obsahujú permanentné magnety (PM), ktoré zvyšujú cenu a časom strácajú magnetické vlastnosti a motor tým stráca výkon. PM sú citlivé na prehriatie, potrebujú dobré chladenie.

    Ďalším používaným motorom v elektromobiloch je indukčný motor Induction Motor (IM).
    Na statore má IM rovnako ako PMSM elektromagnety, no na rotore nemá magnety, ale len tzv. kotvu nakrátko, (klietku). V klietke rotora sa vytvára indukované magnetické pole, ktoré v interakcii s primárnym magnetickým poľom zabezpečuje otáčanie rotora voči statoru. Indukčné motory sú s princípu asynchrónne, frekvencia otáčania rotora je vždy menšia ako frekvencia magnetického poľa vytváraného statorom o tzv. sklz, ktorý je tým väčší, čím väčší výkon sa požaduje od IM.
    IM má horšiu účinnosť ako PMSM, no jednoduchšie sa dá vyrobiť aj IM veľkého výkonu pri dobrej cene lebo neobsahuje PM. Trojfázové a jednofázové IM sú historicky najviac používané elektromotory vôbec. Sú lacné, jednoduché a dajú sa vyrobiť s výkonmi rádovo 100W aź MW. Poháňajú väčšinu priemyselných strojov, kde sú vhodné stabilné otáčky odvodené od frekvencie striedavej siete a počtu pólov IM.
    Štandardné majú IM klietku z hliníku, IM v elektromobiloch používajú medenú klietku (motory z produkcie tesly majú určite medenú klietku o ostatných neviem, ale asi tiež).
    IM sa používajú/používali v: EV1, tesla roadster, mercedes B, smartED 1. a 2. gen, tesla model S, tesla model X, predný motor tesla model 3, etron.
    Tesly S a X použivali do aprila 2019 výhradne IM, od apríla 2019 použivajú zadný IM a predný tzv. Permanent Magnet Switched Reluctance Motor (PMSRM) ktorý popíšem neskôr a jeho slovenský názov som si nedovolil uviesť, lebo ho neviem, dôvod prečo o novom tesláckom motore vieme tak málo vyplynie z jeho veľmi hrubého popisu ďalej. Tesla v modeli 3 používa PMSRM na zadnej náprave, na prednej má IM.

    Ďalším, no relatívne málo používaným typom motora je synchrónny motor s cievkami v rotore (s externým budením) - Wound Rotor Synchronous Motor (WRSM). Stator ma podobný ako ostatné motory, no v rotore má cievky, ktoré sú cez klzné kontakty napájané zvonku a vlastne tak nahrádzajú permanentné magnety. WRSM motory sa používajú hlavne pre vysokovýkonné nízkootáčkové aplikácie. Typickým použitím je francúzky rýchlovlak TGV. Renault použil WRSM motor v zoe a fluence ako spoločný vývoj s Continentalom. Efektivitou je WRSM podobný PMSM, ale je lepšie riaditeľný, výhodou je, že nemá PM, ale jeho nevýhodou sú pohyblivé kontakty na rotore pre napájanie rotorových cievok.

    Špeciálnym typom motora je hybridný synchrónny reluktančný motor Hybrid Synchronous Reluctance Motor (HSRM), ktorý pochádza v vlastného vývoja BMW a používa sa v i3 a i8. Využíva princíp reluktancie, ktorý bol známy dávno pred objavom IM. BMW používa ferity vo svojom HSRM.

    V reluktančných motoroch (reluktancia je niečo ako magnetický odpor) sa na rozdiel od ostatných motorov využíva len jedno magnetické pole, ktoré sa prenáša špeciálne geometricky konštruovaným rotorom s minimálnou medzerou.
    Pôvodné reluktačné motory sa používali veľmi málo, pretože sú veľmi ťažko riaditeľné a ich krútiaci moment sa mení počas otáčky, čo je sprevádzané okrem vibrácií aj hlučnosťou. Moderné riadiace elektroniky invertorov však dokážu nevýhody reluktačných motorov eliminovať – invertor pre reluktačný motor musí napríklad okrem zmeny frekvencie meniť aj tvar prúdu – pri malých otáčkach má napájanie cievok statora špeciálny nesínusový tvar aby eliminovalo nerovnomernosť reluktačného princípu a do sínusového postupne prechádza až od určitých otáčok, keď sa už reluktačné neduhy až tak neprejavujú. Reluktačné motory sa začínajú používať vo viacerých odvetviach – napríklad nahrádzajú indukčmé motory v klimatizačných aplikáciách (hlavne kvôli lepšej efektivite) a aj Toyota ich vo svojej verzii používa vo svojich hybridoch. Reluktačné motory majú dobrú účinnosť cca na úrovni motorov s PM, no s princípu nepotrebujú PM. Vývoj v oblasti reluktačných motorov určite ešte pôjde ďalej, no firmy si chránia svoj vývoj, takže je na webe zatiaľ o nich veľmi málo relevantných informácií.

    Tesla vyvinula pre TM3 svoju verziu reluktačného motora, ktorý nazvala: Permanent Magnet Switched Reluctance Motor (PMSRM).
    Ked som ten názov prvý krát videl, myslel som, že tesla uznala, že stúpila s indukčnými motormi do hov.. a bude smerovať k motorom s permanentnými magnetmi ako má väčšina výrobcov EV. No keď som hľadal podrobnosti o motore TM3, dočítal som sa, že sa nejedná o klasický motor s permanentnými magnetmi. Tesla vyrobila pre TM3 svoju verziu reluktačného motora a PM v ňom sú len doplnkové.
    V tesláckom PMSRM nie sú PM na rotore, ale na statore, je ich menej a sú menšie ako v PMSM, pričom slúžia len na zjemnenie chodu PMSRM. PM pomáhajú elektronike vylepšiť priebeh krútiaceho momentu v rámci otáčky. Takže PMSRM je s princípu reluktančný motor a permanentné magnety sú len na vylepšenie.

    Som zvedavý aké nové motory pre elektromobily sa ešte objavia.
    Naposledy upravené jux; 29-04-2019, 19:56. Dôvod: preklepy
  • milan84
    Member
    • Jun 2015
    • 268
    •   

    #2
    jux paradna praca. vdaka. Kedze z toho rozumiem nevyraznu cast, spytam sa za svoje auto:
    Pises, ze PMSM su nachylne na prehrievanie, casom stracaju magneticke vlastnosti a teda vykon. Nie je to trochu proti logike, ked ho pouziva tolko znaciek vr. Taycanu? Alebo je ta strata tak zanedbatelna, ze nejaky prejav sa ukaze po stovkach tisic km ?
    Mali sme tu vyse 100r vyvoja piestov a spalovacej komory, v oblasti elektromotorov v autach nas toho este urcite caka dost

    Komentár


    • jux
      jux komentoval
      Upraviť komentár
      Neviem, ci je to starnutie magnetov nejake podstatne, dal som to do prispevku o motoroch, lebo som to tak cital na viacerych miestach, znizenie magnetizmu PM vysokymi teplotami tiez, no tiez nemusi byt podstatne.
      Nejake grafy, ci tabulky zavislosti som zatial nejako cielene nehladal.
      Ak mas chut a cas - pohladaj a daj sem.

    • swimmino
      swimmino komentoval
      Upraviť komentár
      Pekný zrozumiteľný popis. Pri učení na skúšku "A1B14PO1 - Elektrické pohony a trakce 1" mi veľmi pomohli názorné videá z youtube kanálu Learn Engineering. Človek si potom fungovanie motoru vie oveľa lepšie predstaviť. Video s vysvetlením ako pracuje synchrónny motor: https://www.youtube.com/watch?v=Vk2jDXxZIhs a motor indukčný: https://www.youtube.com/watch?v=AQqyGNOP_3o
  • leo
    leo
    Member
    • Jan 2016
    • 81

    #3
    jux super, ďakujem

    PMSRM by mal byť po Slovensky spínaný reluktančný motor s permanentnými magnetmi.
    Nedá sa úplne povedať, že by ho bola vyvinula Tesla, teda áno, vyvinuli svoju verziu,
    Napr. už v rokoch 2003-2004 sa týmto motorom venovali aj Žilinčania: http://advances.utc.sk/index.php/AEEE/article/view/372
    (dá sa tam stiahnuť i celé pdf.). V skratke simulačne zistili, že v porovnaní s konvenčným SRM dosahuje PMSRM v určitej konfigurácii nárast priemerného momentu cca. 43%, (max. momentu až +50 %).
    Neviem, prvopôvodcu PMSRM som nedohľadal, čo ja viem, neboli naší Žilinčania prví ? ;-)
    Naposledy upravené leo; 30-04-2019, 01:17.

    Komentár


    • jux
      jux komentoval
      Upraviť komentár
      Reluktancny motor bol objaveny v r. 1838 (IM az v r. 1892) takze RM ma za sebou dlhu historiu a pocas tej doby urcite vzniklo vela roznych variacii, ktore sa pouzivaju a niektore som spomenul. Dakujem za Zilinsky link - postudujem
  • Podlesny
    Member
    • Jul 2015
    • 90

    #4
    Pekný článok, chcel by som sa opýtať, či niečo podobné tu nie je o batériách EV a ak nie, či by sa to sem nedalo umiestniť?

    Komentár

    Pracuje...
    X