特斯拉汽车“0 RPM 时的最大扭矩” - 这是正确的吗?

电器工程 汽车 感应电机 变频调速
2022-01-23 15:52:30

特斯拉 Model S 维基

我一直在看这辆车的 youtube 视频,每个人都说疯狂的加速是由于 0 rpm 时的最大扭矩。进一步研究,这辆车使用的是交流感应电机,而不是直流电机。

从我以前的演讲幻灯片中,我记得感应电机的扭矩曲线不是这个,而是可以移动的(通过改变电压/频率,我不记得了)。

“0 rpm 时的最大扭矩”是否存在错误信息?

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4个回答

使用频率控制,不仅有一条转矩曲线,而是无限多条曲线,每个工作频率都有一条曲线。电压需要与频率成正比。如果使用具有电机工作电压、电流和功率因数信息的电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。在零速下产生给定扭矩所需的电流将接近于在额定速度下产生相同扭矩所需的电流。电机从不以高滑差运行,运行点始终位于拉出扭矩点的右侧。

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启动时,施加的频率足够高于零,以便产生足够的滑差以产生电机可以安全产生的最大扭矩。

该曲线用于恒定频率激励。

如果您正在加速电机,您知道它会持续很短的时间,因此您可能会使其热过载。如果您想在感应电机驱动器上从静止状态获得更大的扭矩,那么您可以使用比最大驱动频率更低的驱动频率。我敢肯定埃隆已经想到了这两件事。

为什么特斯拉扭矩“曲线”和讲义不匹配?

从我以前的演讲幻灯片中,我记得感应电机的扭矩曲线不是这个,而是可以移动的(通过改变电压/频率,我不记得了)。

问:为什么特斯拉扭矩曲线与电机特性不匹配?
答:特斯拉的输出是他们选择通过设计提供的。
它独立于电机可以做什么 - 这是他们希望电机实际做的事情。

FWIW 这意味着如果他们允许,电机可以产生更多的最大扭矩。

讲座扭矩曲线是他们可能选择使用的一种电机。
虽然电机会在他们允许的某个速度限制下产生更多的扭矩,但汽车不会,因为他们不想要它。
讲座曲线适用于固定 Vin 频率的电机,并且随着转差频率的增加,转矩也会增加。奇怪的是,特斯拉电机始终朝着等效曲线的右侧运行,但完全可控的驱动频率正在相对于电机速度和所需功率进行调整,以使扭矩保持平稳。
由于扭矩是每 RPM 的马力并且 RPM 不断上升,因此如果不超过最大所需功率输入,扭矩必须开始减小。
这可以在图表中看到,其中功率达到最大值,然后随着速度的增加保持平稳。如果功率 = HP/RPM 且 HP 恒定,则扭矩必须下降。


可用数据表明,特斯拉扭矩最大且平稳,从 0 mph 到 40 到 60 mph 之间,具体取决于型号。

零速时的最大扭矩是预期的原因是“因为如果你能做到,这是最好的选择,因为他们可以”

对于给定的可用电压,当电流最大化并且如果电流和能量输入不受限制时,电动机会产生最大扭矩,那么当感应转子电压最小化时就会发生这种情况,从而使转子线圈上的最大电压可用于产生旋转与定子磁场相互作用的磁场将您从生产线上抛下,就好像没有明天一样。

唉,电流和能量输入通常是限制因素,因为电机绕组在这些条件下往往会变成熔融铜池,实际上某些位置会稍微快一些,绕组会开路。

由于生产死机和损坏的电机对销量没有太大帮助,因此设计在“我知道我可以”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,它“足够容易”为电机提供比您需要提供或决定提供的更多的功率。因此,您选择“我希望所有事物都考虑到的最大功率”并从那里开始。

有很多因素,但主要因素包括。
- 最大实用的离线加速。
- 不会损坏传动系统(早期的传动系统会损坏)
- 不需要太强,因此价格昂贵且笨重且大型的传动系统(目前的传动系统比最初的更强大和更昂贵)。
- 在有限的情况下,电池处理得很好。

最大实际的离线加速需求设定了曾经产生的最大扭矩,然后是其他大多数。

扭矩“每转的功率”xa 常数。
例如,HP 和英尺磅单位 HP = 扭矩 x RPM / 5252
或 HP x 5252/RPM = 扭矩。
[例如 1 HP at 5252 rpm : 5252 rpm / 60 secs/min 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 这在下图中很容易看出

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上面的图表来自这个俄语网站 ,但在不同的地方都有。


现实:

电机报告网站下方的曲线旨在显示特斯拉 Dyno 的实际扭矩与 Camaro 的对比。

该曲线与另一张图中的理想化曲线接近但不相同。两组曲线都不能精确地代表现实——后一组曲线可能从功率和 RPM 推断扭矩,这可能会导致 0 RPM 时的测功机“问题”(因为每 RPM 的功率是无限的)。C:\IN\TESLA tirque 1vkYB.jpg

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埃隆到底知道什么?

我对 Elon 知之甚少,但从我认为我知道的一点点来看,我大致可以肯定他知道所有主要的相关点,了解所涉及的关键因素,并了解替代方案的权衡,并已签署关闭所选解决方案,并将上述所有因素作为相关因素。FWIW。

这些交流电机由交流电机的伺服控制器驱动。可能的交流伺服电机的数据可能是: 您看到,在低速和 0 rpm 时的扭矩最大。

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

关于 L. Wegmann
似乎没有显示该图。我不明白如何正确包含它!