Tesla Car "par máximo a 0 RPM" - ¿es esto correcto?

Tesla Modelo S Wiki

He estado viendo videos de youtube sobre este auto, y todos afirman que la aceleración loca se debe al par máximo a 0 rpm. Investigando más, este automóvil usa un motor de inducción de CA, no un motor de CC.

De mis viejas diapositivas de conferencias, recuerdo que la curva de par de un motor de inducción no es esto, pero se puede cambiar (variando el voltaje/frecuencia, no recuerdo).

¿Está dando vueltas la desinformación del "par máximo a 0 rpm"?

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Visite mechanics.stackexchange.com/questions/5574/… - desplácese hacia abajo y verá la curva de torsión del Tesla S. Es completamente plano (presumiblemente limitado electrónicamente por limitación de corriente) de 0 a aproximadamente 40 mph.
Enlace directo a la curva de Tesla mencionada anteriormente.
La forma en que las personas clasifican los motores eléctricos no siempre es precisa. Mencionan que usan un motor de CA, pero no estoy seguro de si es un motor de inducción. Si es un motor de inducción, entonces no estoy seguro de que tenga un rotor de jaula. Si usa imanes permanentes, podría ser un motor síncrono de frecuencia variable. Incluso puede ser un motor paso a paso de reluctancia que puede funcionar con imanes permanentes o sin imanes. Personalmente creo que el motor que utiliza Tesla es este último.
Todos los vehículos Tesla utilizan motores de inducción convencionales. Otros, como el Toyota Rav 4EV y el Mercedes B Class EV, utilizan un sistema de propulsión diseñado por Tesla y también utilizan un motor de inducción. Por lo que sé, todos los demás vehículos eléctricos recientes utilizan motores síncronos de imanes permanentes.
Sospecho que mi respuesta responde a su pregunta real más de cerca que las otras. FWIW.
Para su información, solo como una actualización, comenzando con el modelo 3 Tesla ha cambiado de motores de inducción a un "nuevo" diseño, un motor de reluctancia síncrona de imán permanente (PMSRM). Similar y fácil de confundir con el motor de reluctancia conmutada PM. El suyo se llama IPM-SynRM. Es un motor de reluctancia con algunos imanes permanentes en el rotor y el suyo también puede tener PM interpuestos entre los polos electromagnéticos en el estator. Los imanes permanentes reducen la ondulación del par de los motores de reluctancia tradicionales. es.motor1.com/news/462107/…
Después de buscar un poco más, me gusta un poco más este artículo: lesics.com/tesla-model-3%27s-ipm-synrm-electric-motor.html

Respuestas (5)

Con el control de frecuencia, no existe una única curva de par, sino un número infinito de curvas, una para cada frecuencia de funcionamiento. El voltaje debe ser proporcional a la frecuencia. Si el voltaje se regula cuidadosamente usando un modelo matemático del motor con voltaje de funcionamiento del motor, corriente e información del factor de potencia, se puede hacer que la curva de par tenga la misma forma a cualquier velocidad. La corriente requerida para producir un par dado a velocidad cero estará cerca de la corriente requerida para producir el mismo par a velocidad nominal. El motor nunca funciona con alto deslizamiento, el punto de funcionamiento siempre está a la derecha del punto de par de extracción.

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Al arrancar, la frecuencia aplicada está lo suficientemente por encima de cero para que se cree suficiente deslizamiento para producir el par máximo que el motor puede producir con seguridad.

Entonces, al despegar inicialmente, ¿la frecuencia estaría cerca de 0, es decir, DC?
La frecuencia en el despegue sería muy baja y también lo sería el voltaje.
¿Las RPM indican la rotación de las ruedas o del eje?
@bunyaCleven, ¿no sería lo mismo? No creo que haya una caja de cambios entre los dos...
Creo que no hay caja de cambios, pero hay una relación de transmisión fija. Dado que la pregunta es sobre el concepto, no hace mucha diferencia. Las RPM reales del motor son más altas que las del ejemplo anterior. Además, el motor Tesla tiene un rango de potencia constante de par decreciente y un rango de potencia decreciente por encima del rango de velocidad de par constante, como se muestra arriba. Ver enlace proporcionado por @Brian_Drummand.

Esa curva es para excitación de frecuencia constante.

Si está acelerando un motor, sabe que será por muy poco tiempo, por lo que puede sobrecargarlo térmicamente. Si desea más par desde parado en un accionamiento de motor de inducción, puede utilizar una frecuencia de accionamiento más baja que la máxima. Estoy seguro de que Elon ha pensado en ambas cosas.

Elon Musk no es el único diseñador de los vehículos Tesla. Es muy posible que no haya pensado en ninguna de las dos cosas.
Es una forma de hablar, no pensó en ninguna de las dos cosas. Si lees la historia del vehículo, fue otra empresa la que desarrolló el tren de transmisión y eligió la tecnología del motor.
@whatsisname de y, a pesar de lo poco que sé de Elon, estaría aproximadamente seguro de que estaba al tanto de todos los puntos importantes de relevancia, entendería los factores clave involucrados y estaría al tanto de las compensaciones frente a las alternativas, y habría firmado el solución(es) elegida(s) con todo lo anterior como factores relevantes. FWIW.
@Neil_UK Mira mi comentario a whathisface arriba

¿Por qué la 'curva' del torque de Tesla y las notas de la conferencia no coinciden?

De mis viejas diapositivas de conferencias, recuerdo que la curva de par de un motor de inducción no es esto, pero se puede cambiar (variando el voltaje/frecuencia, no recuerdo).

P: ¿Por qué la curva de par de Tesla no coincide con las características del motor?
R: La salida de Tesla es lo que eligen proporcionar por diseño.
Es independiente de lo que el motor PUEDE hacer: es lo que quieren que el motor realmente haga.

FWIW esto significa que el motor PODRÍA producir más par máximo si lo permitieran.

Las curvas de torsión de lectura son un tipo de motor con el que podrían elegir trabajar.
Si bien el motor producirá más torque hasta cierto límite de velocidad de lo permitido, el automóvil no lo hace porque no lo desea.
La curva de lectura es para un motor a una frecuencia Vin fija y el par aumenta a medida que aumenta la frecuencia de deslizamiento. Lo más probable es que el motor Tesla esté funcionando en todo momento hacia el lado derecho de una curva equivalente, pero la frecuencia de accionamiento totalmente controlable se está haciendo malabarismos en relación con la velocidad del motor y la potencia deseada para que el par se mantenga estable.
Como el par es potencia por RPM y las RPM continúan aumentando, se llega a un punto en el que el par DEBE comenzar a disminuir si no se excede la entrada de potencia máxima deseada.
Esto se puede ver en el gráfico, donde la potencia alcanza un máximo y luego se mantiene plana a medida que aumenta la velocidad. Si la potencia = HP/RPM y HP es constante, el par DEBE disminuir.


Los datos disponibles indican que el torque de Tesla es máximo y uniforme desde 0 mph hasta entre 40 y 60 mph según el modelo.

La razón por la que el par máximo a velocidad cero es lo que se espera es "porque esta es la mejor opción si puede lograrlo, y porque ellos pueden".

Para un voltaje disponible dado, un motor eléctrico produce un par máximo cuando las condiciones son tales que la corriente se maximiza y si la entrada de corriente y energía no son limitaciones, esto ocurre cuando los voltajes inducidos del rotor se minimizan para que el voltaje máximo esté disponible a través de las bobinas del rotor para producir la rotación. campo magnético que interactúa con el campo del estator para lanzarlo fuera de la línea como si no hubiera un mañana.

Por desgracia, la entrada de corriente y energía por lo general SON factores limitantes, ya que los devanados del motor tienden a convertirse en un charco de cobre fundido en estas condiciones y, en la práctica, algunos lugares llegarán un poco más rápido y los devanados se abrirán.

Como la producción de motores muertos y dañados no hace mucho por el volumen de ventas, el diseño se equilibra en algún lugar entre "Sé que puedo" y "Realmente no debería".
Con un controlador electrónico y una batería de alto voltaje y capacidad de salida de alta potencia , es "bastante fácil" proporcionar más energía al motor de la que necesita o decide proporcionar. Así que eliges el "tanto poder como quiero que todas las cosas se consideren niveladas" y sigues desde allí.

Hay muchos factores, pero los principales incluirían.
- Máxima aceleración práctica fuera de línea.
- No rompe la transmisión (los primeros lo hacían)
- No requiere una transmisión demasiado fuerte y por lo tanto costosa y pesada y grande (los actuales son más robustos y caros que los primeros).
- Batería medio bien tratada en casos límite.

El máximo deseo práctico de aceleración fuera de línea establece el par máximo jamás producido y luego sigue la mayoría de los demás.

El par es "potencia por rpm" xa constante.
por ejemplo, en unidades HP y pie-libra HP = torque x RPM / 5252
o HP x 5252/RPM = torque.
[por ejemplo, 1 HP a 5252 rpm: 5252 rpm / 60 seg/min x 2 x Pi 550 ft.lb/s = 1 HP] es decir, el 5252 es solo una constante para mantener las unidades correctas.

Ese torque = Potencia por RPM esto se ve fácilmente en el diagrama a continuación

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El cuadro anterior es de este sitio en ruso, pero está disponible en varios lugares.


Realidad:

La siguiente curva del sitio del informe del motor pretende mostrar el par real de Tesla Dyno frente a un Camaro.

La curva está cerca pero no es igual a las curvas idealizadas en el otro gráfico. Es probable que ambos conjuntos de curvas no representen con precisión la realidad: este último conjunto posiblemente deduzca el par de la potencia y las RPM, lo que puede causar los 'problemas' del dinamómetro a 0 RPM (ya que la potencia por RPM es infinita). C:\IN\TESLA tique 1vkYB.jpg

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¿Qué sabe Elon de todos modos?

Sé poco sobre Elon, pero por lo poco que creo que sé, estaría aproximadamente seguro de que estaba al tanto de todos los puntos importantes de relevancia, entendería los factores clave involucrados y estaría al tanto de las compensaciones frente a las alternativas, y ha firmado. en la(s) solución(es) elegida(s) con todo lo anterior como factores relevantes. FWIW.

Estos motores de CA son accionados por un servocontrolador para motores de CA. Los datos de un posible servomotor AC podrían ser: Ahí se ve que el par a baja velocidad ya 0 rpm es máximo.

torsión http://sstatic.net/Sites/stackoverflow/img/torque.jpg ![torque.jpg][1]

saludos L. Wegmann
Parece que la imagen no se muestra. ¡No entiendo cómo incluirlo correctamente!

El concepto se entiende bien en el mundo industrial donde hemos estado logrando "100 % de par a velocidad cero" durante 2 décadas o más, usando VFD con una variante de control vectorial llamada control orientado al campo. En pocas palabras, el VFD usa PWM para variar el voltaje y la frecuencia juntos, luego la capacidad de control vectorial/FOC permite la separación precisa de los vectores de corriente que producen flujo y los vectores de corriente que producen par dentro de cada ciclo de CA mediante la manipulación del subpatrón de V/Hz. -ciclo. Entonces, incluso a velocidad cero, el VFD determina la cantidad exacta de corriente de flujo necesaria para magnetizar los devanados (campos), proporciona ÚNICAMENTE esa cantidad durante la primera parte de cada ciclo, luego permite que el resto de la corriente disponible se use para producir esfuerzo de torsión. Sin FOC, todo lo que puede hacer es aumentar la corriente en total, que puede sobrecargar el motor, privándolo de la capacidad de torsión. Por lo tanto, al usar FOC, un motor de inducción de CA estándar será capaz de romper el par (pico) a cualquier velocidad, en una fracción de segundo.