特斯拉汽车“在0 RPM时最大扭矩”-这是正确的吗?


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特斯拉Model S Wiki

我一直在这辆车上观看youtube视频,每个人都说疯狂的加速是由于0 rpm时的最大扭矩引起的。做进一步的研究,这辆车使用的是交流感应电动机,而不是直流电动机。

从我以前的演讲幻灯片中,我记得感应电动机的转矩曲线并非如此,而是可以改变的(通过改变电压/频率,我不记得了)。

出现“ 0 rpm时最大扭矩”错误信息吗?

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请参阅Mechanics.stackexchange.com/questions/5574/…-向下滚动,您会看到Tesla S扭矩曲线。从0到大约40mph,它是完全没电的(大概是受电流限制的电子限制)。
Brian Drummond

直接链接到上述特斯拉曲线。
swihart

人们对电动机进行分类的方式并不总是准确的。他们提到他们使用交流电动机,但是我不确定这是否是感应电动机。如果它是感应电动机,那么我不确定它是否具有笼式转子。如果使用永磁体,则可能是变频同步电动机。它甚至可以是步进磁阻电动机,它可以与永磁体一起工作,也可以在没有磁体的情况下工作。我个人认为,特斯拉使用的是后者。
Piet van Niekerk,2016年

所有Tesla车辆均使用常规感应电动机。其他诸如丰田Rav 4EV和梅赛德斯B级EV使用特斯拉设计的动力总成,也使用感应电动机。据我所知,所有其他最近的电动汽车都使用永磁同步电动机。
凯文·怀特

我怀疑我的回答比其他答案更能回答您的实际问题。FWIW。
罗素·麦克马洪

Answers:


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通过频率控制,不仅有一条转矩曲线,而且还有无数条曲线,每个工作频率都有一条。电压需要与频率成正比。如果使用带有电动机工作电压,电流和功率因数信息的电动机数学模型仔细调节电压,则可以使转矩曲线在任何速度下都具有相同的形状。在零速度下产生给定转矩所需的电流将接近在额定速度下产生相同转矩所需的电流。电机永远不会在高转差率下运行,其工作点始终位于拉出扭矩点的右侧。

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启动时,所施加的频率应足够大于零,以便产生足够的滑差以产生电动机可以安全产生的最大转矩。


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因此,当最初起飞时,频率将接近0,即DC?
tgun926 '16

起飞时的频率将非常低,电压也将非常低。
自闭症2016年

RPM是否指示车轮或轴的旋转?
bunyaCloven

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@bunyaCloven会不一样吗?我不相信两者之间有变速箱……
tgun926

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我相信没有变速箱,但是有固定的变速比。由于问题是关于概念的,因此没有太大的区别。实际的电动机RPM高于上面给出的示例。另外,特斯拉电动机具有下降转矩,恒定功率范围和高于恒定转矩速度范围的下降功率范围,如上所述。参见@Br​​ian_Drummand提供的链接。
查尔斯·考威

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该曲线用于恒定频率激励。

如果您正在加速电动机,那么它将在很短的时间内知道,因此您可以使其热过载。如果要在感应电动机驱动器上从静止状态获得更多转矩,则可以使用低于最大驱动器频率的驱动器频率。我确定Elon会考虑这两件事。


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Elon Mussk不是Tesla车辆的唯一设计师。他很可能没有想到这两件事。
whatsisname

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这是一种比喻,他没想到任何一件事。如果您阅读了车辆的历史,那是另一家开发传动系统并选择了电动机技术的公司。
Neil_UK

1
尽管我对Elon知之甚少,但@whatsisname还是可以肯定的,我可以肯定的是,他知道所有相关的要点,将了解所涉及的关键因素,并且知道替代方案的权衡,并且已经签署了以上所有因素作为选择的解决方案。FWIW。
罗素·麦克马洪

@Neil_UK请参阅我对上述内容的评论
罗素·麦克马洪

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为什么特斯拉扭矩“曲线”与讲义不匹配?

从我以前的演讲幻灯片中,我记得感应电动机的转矩曲线并非如此,而是可以改变的(通过改变电压/频率,我不记得了)。

问:为什么特斯拉转矩曲线与电动机特性不匹配?
答:特斯拉的输出是他们选择通过设计提供的。
它与电机可以执行的操作无关-这是他们希望实际执行的操作。

FWIW表示如果允许,电动机可以产生更大的最大转矩。

演讲扭矩曲线是他们可以选择使用的一种电机。
虽然电动机将产生最大扭矩,直至达到其允许的速度极限,但汽车却没有,因为他们不希望这样做。
演讲曲线适用于Vin频率固定的电动机,并且随着滑差频率的增加,转矩也随之增加。奇怪的是,特斯拉电动机一直都在朝着一条等效曲线的右侧运行,但是相对于电动机速度和所需功率,完全可控制的驱动频率处于不平衡状态,因此转矩保持平稳。
由于转矩是每RPM的马力,并且RPM不断上升,因此,如果不超过最大期望功率输入,则必须开始减小转矩。
从图中可以看出,功率达到最大值,然后随着速度增加而保持不变。如果功率= HP / RPM并且HP恒定,则扭矩必须下降。


现有数据表明,Tesla扭矩最大,从0 mph一直到40 mph至60 mph之间不等,具体取决于型号。

零速时的最大扭矩达到预期的原因是“因为这是您能够实现的最佳选择,因为它们可以做到”

对于给定的可用电压,当条件使电流最大化时,电动机将产生最大转矩;如果电流和能量输入不受限制,则当感应转子电压最小化时会发生这种情况,从而使跨转子线圈的最大电压可产生旋转磁场与定子磁场相互作用,使您摆脱困境,仿佛没有明天。

current,电流和能量输入通常是限制因素,因为在这些条件下,电动机绕组趋向于变成熔铜池,实际上,某些位置到达那里的速度会稍快一些,并且绕组会开路。

由于生产失效和损坏的电动机对销量的影响不大,因此该设计在“我知道我能”和“我真的不应该”之间取得平衡。
使用电子控制器和高电压和高功率输出容量的电池,为电动机提供比您需要提供或决定提供的功率更多的“足够容易”。因此,您选择“将我希望的所有功能都视为水平的力量”,然后从那里开始。

有很多因素,但主要因素将包括在内。
-实际最大的离线加速。
-不破坏动力传动系统(早期的动力传动系统)
-不需要太强大,因此不需要昂贵,笨重和大型的动力传动系统(当前的动力传动系统比起初更坚固,更昂贵)。
-在有限的情况下,电池处理效果良好。

实际的最大离线加速期望值设置了曾经产生的最大扭矩,此后又进行了其他大多数操作。

转矩 “每转功率” xa常数。
例如,以HP和磅为单位,HP =扭矩x RPM / 5252
或HP x 5252 / RPM =扭矩。
[例如5252 rpm时为1 HP:5252 rpm / 60秒/分钟x 2 x Pi 550 ft.lb/s = 1 HP],即5252只是保持单位正确的常数。

该扭矩=每RPM的功率,这很容易在下图中看到

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上面的图表来自该俄语网站, 但可以在各个位置使用。


现实:

电机报告网站的以下曲线旨在显示实际的Tesla Dyno扭矩与Camaro的关系。

该曲线与其他图中的理想曲线接近但不相同。两组曲线都可能无法精确地代表现实-后一组曲线可能从功率和RPM推断出扭矩,这可能会导致在0 RPM时产生“动力”问题(因为每RPM的功率是无限的)。C:\ IN \ TESLA irque 1vkYB.jpg

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无论如何,埃隆知道什么?

我对Elon知之甚少,但是从一点我想我知道我可以肯定的是,他知道所有相关的要点,将了解所涉及的关键因素,并知道替代方案的权衡,并且已经签署将以上所有因素作为选择的解决方案。FWIW。



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这个概念在工业界已广为人知,在过去的20年中,我们已经使用带有矢量控制变体的VFD(称为磁场定向控制)实现了“零速100%转矩”。简而言之,VFD使用PWM来一起改变电压和频率,然后通过矢量控制/ FOC功能,可以通过操纵V / Hz模式子,在每个AC周期内精确分离产生磁通的电流矢量和产生转矩的电流矢量。 -周期。因此,即使速度为零,VFD也会确定励磁绕组(磁场)所需的确切磁通电流量,仅在每个周期的第一部分提供该量的磁通量,然后将所有剩余的可用电流用于产生扭矩。没有FOC,您所能做的就是增加总电流,可能会使电动机过磁,从而丧失转矩能力。因此,使用FOC,标准的交流感应电动机将能够在几分之一秒内以任何速度分解(峰值)转矩。

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