टेस्ला कार एक डीसी मोटर के बजाय एक एसी मोटर का उपयोग क्यों करती है?


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मैं बस एक मेगा फैक्ट्री वीडियो देख रहा था और सोच रहा था कि वे एक एसी मोटर का उपयोग क्यों करते हैं जिसमें डीसी के बजाय पावर इन्वर्टर की आवश्यकता होती है जो सीधे उनकी डीसी बैटरी से संचालित हो सकती है? इन्वर्टर पेश करने का मतलब है अधिक लागत (वजन, नियंत्रक आदि)।

क्या इसके कोई कारण हैं? एक एसी और डीसी मोटर के बीच क्या अंतर हैं जो इस निर्णय का कारण हो सकते हैं? क्या कोई यह भी जानता है कि अन्य इलेक्ट्रिक कारों में किस तरह की मोटर का उपयोग किया जाता है?



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यदि वे एक डीसी मोटर का उपयोग करते हैं, तो वे बहुत अच्छी तरह से कार को "टेस्ला" नहीं कह सकते हैं?

@PJ Doland, मुझे पता है कि आपने क्या किया: P
कर्क

वजह है लागत। मैग्नेट की लागत बहुत अधिक है। वे अब प्रतियोगियों की तुलना में सस्ती कार बना सकते हैं और 3x मूल्य बेच सकते हैं और मुनाफे को अधिकतम कर सकते हैं। आप देख सकते हैं कि Hyundai Ioniq टेस्ला की तुलना में लगभग दोगुना अधिक कुशल है (EPA साइट देखें)। वे इस तथ्य पर भरोसा करते हैं कि सामान्य लोग प्रति चार्ज, सुविधाओं और कीमत के अनुसार अधिकतम दूरी पर विचार करेंगे। उच्च कीमत, बेहतर, इसलिए दूसरों के पास आपके पास नहीं होगा और आप दावा कर सकते हैं कि टेस्ला के विपणन प्रयासों के मूल्य और परिणाम के आधार पर आपका बेहतर है। सब खुश हैं। Apple ने ऐसा ही किया और देखो कि वे कितना अच्छा कर रहे हैं ...
yurtesen

जवाबों:


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आप इलेक्ट्रिक वाहन एप्लिकेशन के लिए ट्रैक्शन मोटर के चयन के आसपास के तकनीकी ट्रेडऑफ के बारे में पूछ रहे हैं। पूर्ण डिजाइन परंपरा का वर्णन करना काफी हद तक इस बात से परे है कि यहां क्या संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है, लेकिन मैं इस तरह के एक आवेदन के लिए प्रमुख डिजाइन ट्रेडऑफ को रेखांकित करूंगा।

क्योंकि ऊर्जा की मात्रा जो रासायनिक रूप से (एक बैटरी में) संग्रहीत की जा सकती है, लगभग सभी इलेक्ट्रिक वाहनों को दक्षता के साथ डिजाइन किया गया है। मोटर वाहन अनुप्रयोगों के लिए अधिकांश पारगमन एप्लिकेशन ट्रैक्शन मोटर्स 60kW और 300kW शिखर शक्ति के बीच होते हैं। ओम कानून से संकेत मिलता है कि केबल बिछाने, मोटर वाइंडिंग और बैटरी इंटरकनेक्ट्स में बिजली का नुकसान पी = I 2 आर है। इस प्रकार वर्तमान में आधे को कम करने से प्रतिरोधक नुकसान 4 गुना कम हो जाता है। नतीजतन, अधिकांश मोटर वाहन आवेदन 288 और 360V नामांकन के बीच एक मामूली डीसी लिंक वोल्टेज पर चलते हैं (वोल्टेज के इस चयन के अन्य कारण भी हैं, लेकिन चलो नुकसान पर ध्यान दें)। इस चर्चा में आपूर्ति वोल्टेज प्रासंगिक है, क्योंकि ब्रश डीसी की तरह कुछ मोटरों में कम्यूटेटर arcing के कारण आपूर्ति वोल्टेज पर व्यावहारिक ऊपरी सीमाएं हैं।

स्विच्ड / वैरिएबल अनिच्छा जैसी अधिक विदेशी मोटर तकनीकों को अनदेखा करना, मोटर वाहन अनुप्रयोगों में उपयोग की जाने वाली इलेक्ट्रिक मोटर्स की तीन प्राथमिक श्रेणियां हैं:

ब्रश डीसी मोटर : यंत्रवत् रूप से प्रशंसित, टोक़ को नियंत्रित करने के लिए केवल एक साधारण डीसी 'चॉपर' की आवश्यकता होती है। जबकि ब्रश डीसी मोटर्स में स्थायी मैग्नेट हो सकते हैं, कर्षण अनुप्रयोगों के लिए मैग्नेट का आकार उन्हें लागत-निषेधात्मक बनाता है। नतीजतन, अधिकांश डीसी ट्रैक्शन मोटर्स श्रृंखला हैं- या शंट-घाव। इस तरह के विन्यास में स्टेटर और रोटर दोनों पर वाइंडिंग होते हैं।

ब्रशलेस डीसी मोटर (बीएलडीसी): इलेक्ट्रॉनिक रूप से इनवर्टर द्वारा, रोटर पर स्थायी मैग्नेट, स्टेटर पर वाइंडिंग।

प्रेरण मोटर : इनवर्टर, इंडक्शन रोटर, स्टेटर पर वाइंडिंग द्वारा इलेक्ट्रॉनिक रूप से कम्यूट किया गया।

तीन मोटर प्रौद्योगिकियों के बीच ट्रेडऑफ़ के बारे में कुछ विवरण सामान्य हैं। ऐसे बहुत सारे उदाहरण उदाहरण हैं जो इन मापदंडों को धता बताएंगे; मेरा लक्ष्य केवल यह साझा करना है कि मैं इस प्रकार के आवेदन के लिए नाममात्र मूल्यों पर क्या विचार करूंगा।

- दक्षता:
ब्रश डीसी: मोटर: ~ 80%, डीसी नियंत्रक: ~ 94% (निष्क्रिय फ्लाईबैक), नेट = 75%
बीएलडीसी: ~ 93%, इन्वर्टर: ~ 97% (तुल्यकालिक फ्लाईबैक या हिस्टैरिक कंट्रोल), नेट = 90%
प्रेरण: ~ 91%: इन्वर्टर: 97% (सिंक्रोनस फ्लाईबैक या हिस्टेरेटिक कंट्रोल), NET = 88%

- पहनें / सेवा:
ब्रश डीसी: ब्रश पहनने के अधीन; आवधिक प्रतिस्थापन की आवश्यकता है। बियरिंग्स।
BLDC: बियरिंग्स (आजीवन)
प्रेरण: बियरिंग्स (आजीवन)

- इन्वर्टर
ब्रश डीसी सहित विशिष्ट लागत (लागत प्रति किलोवाट), निम्न - मोटर और नियंत्रक आमतौर पर सस्ती हैं
BLDC: उच्च - उच्च शक्ति स्थायी मैग्नेट बहुत महंगे हैं
प्रेरण: मध्यम - इनवर्टर लागत जोड़ते हैं, लेकिन मोटर सस्ती है

- हीट रिजेक्शन
ब्रश DC: रोटर पर घुमावदार उच्च शक्ति की मोटरों के साथ रोटर और कम्यूटेटर दोनों से गर्मी को दूर करते हैं।
बीएलडीसी: स्टेटर पर घुमावदार सीधे गर्मी अस्वीकृति बनाते हैं। रोटर पर मैग्नेट में कम-मध्यम एड़ी के वर्तमान-प्रेरित हीटिंग
प्रेरण होते हैं: स्टेटर पर विंडिंग स्टेटर गर्मी अस्वीकृति को सीधा बनाते हैं। रोटर में प्रेरित धाराओं को उच्च शक्ति अनुप्रयोगों में (और शाफ्ट के माध्यम से बाहर, छींटे नहीं) तेल ठंडा करने की आवश्यकता हो सकती है।

- टोक़ / गति व्यवहार
ब्रश डीसी: सैद्धांतिक रूप से अनंत शून्य गति टोक़, बढ़ती गति के साथ टोक़ बूँदें। ब्रश डीसी ऑटोमोटिव एप्लिकेशन को आमतौर पर ग्रेड और टॉप स्पीड के पूर्ण ऑटोमोटिव रेंज को पूरा करने के लिए 3-4 गियर अनुपात की आवश्यकता होती है। मैंने कई वर्षों तक 24kW डीसी मोटर-पावर्ड EV को चलाया, जो एक ठहराव से टायर को हल्का कर सकता था (लेकिन 65 MPH तक पहुंचने के लिए संघर्ष करता था)।
बीएलडीसी: निरंतर गति को आधार गति, अधिकतम गति तक निरंतर शक्ति। ऑटोमोटिव एप्लिकेशन एकल अनुपात गियरबॉक्स के साथ व्यवहार्य हैं।
इंडक्शन: निरंतर गति तक आधार गति, अधिकतम गति तक निरंतर शक्ति। ऑटोमोटिव एप्लिकेशन एकल अनुपात गियरबॉक्स के साथ व्यवहार्य हैं। वर्तमान के आवेदन के बाद निर्माण के लिए टोक़ के लिए सैकड़ों एमएस ले सकते हैं

- विविध:
ब्रश डीसी: उच्च वोल्टेज पर, कम्यूटेटर arcing समस्याग्रस्त हो सकता है। ब्रश डीसी मोटर्स को गोल्फ कार्ट और फोर्कलिफ्ट (24 वी या 48 वी) अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, हालांकि नए मॉडल बेहतर दक्षता के कारण प्रेरण होते हैं। पुनर्योजी ब्रेकिंग मुश्किल है और अधिक जटिल गति नियंत्रक की आवश्यकता है।
BLDC: चुंबक लागत और विधानसभा चुनौतियां (मैग्नेट बहुत शक्तिशाली हैं) BLDC मोटर्स को कम बिजली अनुप्रयोगों (दो Prius मोटर / जनरेटर की तरह) के लिए व्यवहार्य बनाते हैं। रिजनरेटिव ब्रेकिंग अनिवार्य रूप से मुफ्त में आती है।
इंडक्शन: मोटर बनाने के लिए अपेक्षाकृत सस्ता है, और मोटर वाहन अनुप्रयोगों के लिए बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स पिछले 20 वर्षों में काफी कम हो गए हैं। रिजनरेटिव ब्रेकिंग अनिवार्य रूप से मुफ्त में आती है।

फिर, यह मोटर चयन के लिए प्राथमिक डिजाइन ड्राइवरों में से कुछ का केवल एक शीर्ष-स्तरीय सारांश है। मैंने जानबूझकर विशिष्ट शक्ति और विशिष्ट टोक़ को छोड़ दिया है, क्योंकि वे वास्तविक कार्यान्वयन के साथ बहुत अधिक भिन्न होते हैं।


पहनें / सेवा (बीएलडीसी) मैग्नेट के लिए जीवनकाल सीमित नहीं है (उदाहरण के लिए तापमान के कारण)?
जिप्पी

@ जिप्पी, मैंने दक्षता अनुमानों को स्पष्ट किया है; मैं मानता हूं कि यह लिखित रूप में अस्पष्ट था। चुंबक जीवनकाल के लिए, मैंने इन अनुप्रयोगों में चुंबक जीवन के बारे में कभी नहीं सुना है (जब तक कि मोटर को अपने डिमैग्नेटाइजिंग चालू के करीब नहीं चलाया जाता है), हालांकि इसका मतलब यह नहीं है कि उम्र के साथ मामूली गिरावट नहीं है ।
हाइकऑनपास

ब्रश मोटर्स के लिए पुनर्योजी ब्रेकिंग कितना कठिन है? अगर कोई एक ब्रश मोटर को "फॉरवर्ड" और "रिवर्स" के बीच एक फुल-वेव ब्रिज स्विच के साथ सूट करता है, तो एक पक्षपाती ड्यूटी चक्र के साथ, फिर गति धीमी पर मोटर को चलाने की कोशिश करना, जो वर्तमान में बदल रहा है, पुनर्योजी रूप से ब्रेक देगा। इसके अलावा, मैं सोच रहा था कि स्थायी चुंबक के बजाय रोटर में डीसी-संचालित इलेक्ट्रोमैग्नेट द्वारा बीएलडीसी और ब्रश मोटर के बीच एक क्रॉस बनाना व्यावहारिक होगा? ठोस छल्लों (कम्यूट नहीं) के माध्यम से बिजली पहुंचाना ऐसा प्रतीत होता है कि इसे मुद्दों को उठाने से बचना चाहिए।
15 अक्टूबर को सुपरकैट

बस स्पष्ट करने के लिए, "इंडक्शन: निरंतर गति को आधार गति तक, अधिकतम गति तक निरंतर शक्ति" केवल उचित नियंत्रण के साथ है - मोटर स्वयं एक टोक़ प्रदान करता है जो गति के साथ सब कुछ लेकिन निरंतर है; ब्याज के क्षेत्र में तुल्यकालिक गति से पर्ची के साथ आनुपातिक। ece.umn.edu/users/riaz/animations/vf2.jpg
मिस्टर

@ MisterMystère: ऑफ-टॉपिक: ग्रेट निक!
सर्गियोल

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... और अब टेस्ला इंडक्शन मोटर्स का उपयोग क्यों कर रही है

अन्य उत्तर उत्कृष्ट हैं और तकनीकी कारणों से मिलते हैं। कई वर्षों के लिए सामान्य रूप से टेस्ला और ईवी बाजार का अनुसरण करने के बाद, मैं वास्तव में आपके प्रश्न का उत्तर देना चाहूंगा कि टेस्ला इंडक्शन मोटर्स का उपयोग क्यों करता है।

पृष्ठभूमि

एलोन मस्क (टेस्ला का कोफ़ाउंडर) सिलिकॉन वैली (एसवी) सोच से आता है, जहां "तेजी से आगे बढ़ना और चीजों को तोड़ना" मंत्र है। जब उन्होंने कई सौ मिलियन के लिए पेपाल से कैश किया, तो उन्होंने इलेक्ट्रिक वाहनों से निपटने (अंतरिक्ष अन्वेषण) का फैसला किया। एसवी-भूमि में, चीजों को प्राप्त करने के लिए समय / गति सब कुछ है, इसलिए वह एक ऐसी चीज खोजने के लिए चारों ओर घूमता है जिसे वह एक शुरुआती शुरुआत के रूप में उपयोग कर सकता है।

जेबी स्ट्राबेल एक दिमागदार इंजीनियर (अंतरिक्ष और ईवी दोनों) थे जो अंतरिक्ष में जाने और ईवी सार्वजनिक करने के कुछ समय बाद ही मस्क के पास पहुंच गए।

अपनी पहली लंच मीटिंग के दौरान, स्ट्रुबेल ने एसी प्रोपल्शन नामक एक कंपनी का उल्लेख किया जिसने एक किट कार फ्रेम का उपयोग करके एक प्रोटोटाइप इलेक्ट्रिक स्पोर्ट्स कार विकसित की थी। पहले से ही अपनी दूसरी पीढ़ी में, यह हाल ही में लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग करने के लिए बदल गया था, 250 मील की दूरी पर था, बहुत सारे टोक़ की पेशकश की, 4 सेकंड के भीतर 0-60 जा सकता था, लेकिन, इस चर्चा के लिए सबसे जर्मे, का इस्तेमाल किया - - आपने अनुमान लगाया - एसी प्रोपल्शन (इंडक्शन मोटर)।

मस्क ने एसी प्रोपल्शन का दौरा किया और बहुत प्रभावित हुए। उन्होंने एसी प्रोपल्शन को इलेक्ट्रिक वाहन के व्यवसायीकरण के लिए मनाने के लिए कुछ महीनों तक कोशिश की, लेकिन उस समय ऐसा करने में उनकी कोई दिलचस्पी नहीं थी।

एसी प्रोपल्शन के अध्यक्ष टॉम गैज ने सुझाव दिया कि मस्क मार्टिन एबरहार्ड, मार्क टैरनिंग, और इयान राइट से मिलकर एक अन्य सूटर के साथ सेना में शामिल हो गए। वे अपने प्रयासों को मर्ज करने के लिए सहमत हुए, मस्क के अध्यक्ष और उत्पाद डिजाइन के समग्र प्रमुख बनने के साथ, एबरहार्ड सीईओ बन गया, और स्ट्रुबेल नई कंपनी का सीटीओ बन गया जिसे उन्होंने "टेस्ला मोटर्स" नाम दिया।

उत्तर

इसलिए आपके पास यह है, टेस्ला ज्यादातर इंडक्शन का उपयोग करता है क्योंकि पहला व्यवहार्य प्रोटोटाइप जो मस्क ने देखा था उसका उपयोग किया। जड़ता (कोई वाक्य का इरादा नहीं ... ठीक है, थोड़ा) बाकी को समझाता है ("अगर यह टूट नहीं गया है ...")।

अब जैसे कि एसी प्रोपल्शन ने अपने टेस्त्रो प्रोटोटाइप में इसका इस्तेमाल क्यों किया, अन्य उत्तर देखें ... ;-)

यदि आप चाहते हैं कि पूरी कहानी यहां या यहां जाए


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आपका लिंक टेस्ला की जड़ों का एक बहुत ही मस्क केंद्रित है। एसी प्रोपल्शन सक्रिय रूप से एक साथी के लिए टी-ज़ीरो का व्यवसायीकरण करने के लिए खरीदारी कर रहा था, और टेस्ला का शुद्ध अंत परिणाम था: en.wikipedia.org/wiki/Tesla_Motors#History_and_financing
हाइकऑनपास

हाँ। मस्क, मूल रूप से, बस एसीपी में निवेश करना चाहते थे और उन्हें कार का निर्माण करना था, लेकिन गेज को अपनी कंपनी को एक प्रमुख कार ओईएम में बदलने में कोई दिलचस्पी नहीं थी। मैंने आपका संदर्भ शामिल किया और स्पष्ट करने के लिए उस अनुभाग का विस्तार किया।
DrFriedParts

यह उल्लेख नहीं है कि कॉपर गिलहरी पिंजरे की लागत में नव मैग्नेट (चीन द्वारा लगभग पूरी तरह से स्रोत) के रूप में उतार-चढ़ाव नहीं है। प्लस प्रेरण मशीन के मापदंडों समय के साथ चुंबक गुणों के रूप में बदलने के लिए नहीं करते हैं।
सनीबॉय एनवाई

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यह कहना मुश्किल है कि इंजीनियरों के सटीक कारण डिजाइन टीम पर नहीं थे, लेकिन यहां कुछ विचार हैं:

  1. दोनों मोटर्स को समान ड्राइव की आवश्यकता होती है। ब्रश डीसी मोटर्स सीधे बैटरी से चल सकती हैं लेकिन इलेक्ट्रिक वाहन में जिस प्रकार की मोटर आप देख रहे हैं वह ब्रश रहित डीसी मोटर है। इंडक्शन मोटर और ब्रशलेस डीसी मोटर के लिए ड्राइव बहुत समान हैं। इंडक्शन मोटर का नियंत्रण संभवतः सामान्य रूप से अधिक जटिल है।

  2. डीसी ब्रशलेस मोटर्स में रोटर में मैग्नेट होते हैं। यह तांबे के साथ प्रेरण रोटर की तुलना में अधिक महंगा है। इसके अतिरिक्त, चुंबक बाजार बहुत अस्थिर है। दूसरी ओर, एक प्रेरण मोटर से रोटर में उत्पन्न होने वाली गर्मी बहुत अधिक होगी IRR हानियों और मुख्य नुकसानों के कारण।

  3. ब्रशलेस मोटर पर टोक़ शुरू करना आमतौर पर इंडक्शन मोटर्स की तुलना में अधिक होता है।

  4. ब्रशलेस की पीक दक्षता आमतौर पर इंडक्शन मोटर्स की तुलना में अधिक होती है, लेकिन मेरा मानना ​​है कि मैंने कहीं पढ़ा है कि टेस्ला अपनी इंडक्शन मोटर के साथ उच्च औसत दक्षता प्राप्त करता है, जितना कि वे ब्रशलेस के साथ। दुर्भाग्य से, मैं याद नहीं कर सकता कि मैंने कहाँ पढ़ा, हालांकि।

  5. बहुत सारे लोग अब स्विचड अनिच्छा मशीनों पर शोध कर रहे हैं। पिछले कुछ मोटर सम्मेलनों मैं स्विच किए गए अनिच्छा के बारे में किया गया है। उन्हें मैग्नेट की आवश्यकता नहीं होती है और इन प्रकार के मोटर्स पर दक्षता आशाजनक दिखती है। हर कोई मोटर्स में मैग्नेट से दूर होना चाहता है।

इसलिए, जैसा कि मैंने कहा, मुझे संदेह है कि टेस्ला में इंजीनियरों को छोड़कर कोई भी आपके सवाल का जवाब दे सकता है। लेकिन मेरा सबसे अच्छा अनुमान है कि इसका शायद मेरी बात से कोई लेना देना है 4) लेकिन मुझे नहीं पता कि यह सुनिश्चित है। मुझे यकीन है कि चुंबक की कीमतों की अस्थिरता का इससे भी कुछ लेना-देना है।


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हर कोई मैग्नेट से दूर होना चाहता है ... विडंबना है। :)
कज़

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मैं # 2 के प्रभाव को कम नहीं आंकूंगा। पृथ्वी की कीमतों में अचानक बढ़ोतरी से विनिर्माण लागत पर भारी असर पड़ सकता है।
जस्ट जेफ

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fwiw, मुझे लगता है कि डीसी ब्रशलेस की तुलना में इंडक्शन मोटर का नियंत्रण शायद सरल है; उत्तरार्द्ध के साथ आपके पास रोटर के अभिविन्यास को जानने का कोई तरीका है, इसलिए आप अपने क्षेत्र को तदनुसार संरेखित कर सकते हैं, जबकि प्रेरण मोटर के साथ, यह सब मायने रखता है कि आप जिस गति से रोटर की गति के सापेक्ष फ़ील्ड को घुमा रहे हैं। घूम रहा है।
जस्ट जेफ

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खैर, मैं एक साधारण V / Hz नियंत्रण के बजाय इंडक्शन मोटर्स के वेक्टर नियंत्रण के बारे में बात कर रहा था। टेस्ला को बाद के बजाय पूर्व का उपयोग करने की आवश्यकता होगी।
एरिक

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यह देखते हुए कि RC एयरक्राफ्ट के लिए $ 10 ब्रशलेस स्पीड कंट्रोल विंडिंग्स से रोटर पोजीशन को मैनेज करती है, मुझे नहीं लगता कि यह एक लग्जरी कार के लिए कोई समस्या है।
क्रिस स्ट्रैटन

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इसका जवाब टेस्ला स्टाफ के लोगों ने इंडक्शन वर्सस डीसी ब्रशलेस मोटर्स के लेख में दिया है

यह भाग विशेष रूप से उल्लेखनीय है:

एक आदर्श ब्रशलेस ड्राइव में, स्थायी मैग्नेट द्वारा उत्पादित चुंबकीय क्षेत्र की ताकत समायोज्य होगी। जब अधिकतम टोक़ की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से कम गति पर, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत (बी) अधिकतम होनी चाहिए - ताकि इन्वर्टर और मोटर धाराओं को उनके न्यूनतम संभव मूल्यों पर बनाए रखा जाए। यह I minim R (वर्तमान प्रतिरोध) को कम करता है और जिससे दक्षता का अनुकूलन होता है। इसी तरह, जब टॉर्क का स्तर कम होता है, तो बी फ़ील्ड को कम किया जाना चाहिए ताकि बी के कारण एड़ी और हिस्टैरिसीस नुकसान भी कम हो जाए। आदर्श रूप से, बी को ऐसे समायोजित किया जाना चाहिए कि एड़ी, हिस्टैरिसीस, और आई is नुकसान का योग कम से कम हो। दुर्भाग्य से, स्थायी मैग्नेट के साथ बी को बदलने का कोई आसान तरीका नहीं है।

इसके विपरीत, प्रेरण मशीनों में कोई मैग्नेट नहीं होता है और बी फ़ील्ड "समायोज्य" होते हैं, क्योंकि बी वी / एफ (वोल्टेज से आवृत्ति) के अनुपात में होता है। इसका मतलब यह है कि प्रकाश भार पर इन्वर्टर वोल्टेज को कम कर सकता है ताकि चुंबकीय नुकसान कम हो और दक्षता अधिकतम हो। इस प्रकार, एक स्मार्ट इन्वर्टर के साथ संचालित होने पर इंडक्शन मशीन का डीसी ब्रशलेस मशीन पर एक फायदा होता है - चुंबकीय और चालन के नुकसानों का कारोबार किया जा सकता है जैसे कि दक्षता को अनुकूलित किया जाता है। प्रदर्शन बढ़ने के साथ यह फायदा बढ़ता जा रहा है। डीसी ब्रशलेस के साथ, जैसा कि मशीन का आकार बढ़ता है, चुंबकीय नुकसान आनुपातिक रूप से बढ़ता है और भाग लोड दक्षता में गिरावट आती है। प्रेरण के साथ, जैसा कि मशीन का आकार बढ़ता है, नुकसान जरूरी नहीं बढ़ता है। इस प्रकार, प्रेरण ड्राइव पसंदीदा दृष्टिकोण हो सकता है जहां उच्च प्रदर्शन वांछित है;

स्थायी मैग्नेट महंगे हैं - $ 50 प्रति किलोग्राम की तरह कुछ। स्थायी चुंबक (पीएम) रोटार को बहुत बड़ी ताकतों के कारण संभालना मुश्किल होता है जो कि किसी भी चीज में फेरोमैग्नेटिक के करीब आने पर खेलने में आते हैं। इसका मतलब यह है कि इंडक्शन मोटर्स संभवत: पीएम मशीनों पर लागत लाभ बरकरार रखेगी। इसके अलावा, प्रेरण मशीनों के क्षेत्र की कमजोर पड़ने की क्षमताओं के कारण, इन्वर्टर रेटिंग और लागत कम दिखाई देती है, खासकर उच्च प्रदर्शन ड्राइव के लिए। चूंकि स्पिनिंग इंडक्शन मशीनें डी-एक्साइटेड होने पर बहुत कम या कोई वोल्टेज नहीं पैदा करती हैं, इसलिए इन्हें सुरक्षित रखना आसान है।


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सभी रोटरी इलेक्ट्रिक मोटर एसी मोटर्स हैं। उनमें से हर एक।
इसके अलावा, दिल से वे अनिवार्य रूप से एक ही काम कर रहे हैं। अंतर यह है कि डीसी एसी में कैसे बदल जाता है और यह कैसे मानक परिणाम उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है।

एकमात्र मोटर जो इलेक्ट्रॉनिक रूप से डीसी होती है वह ब्रश मोटर होती है। रोटेटिंग कम्यूटेटर और फिक्स्ड ब्रश द्वारा डीसी को AC में बदल दिया जाता है। उस मोटर के अलावा, अन्य सभी को डीसी से एसी रूपांतरण में किसी न किसी रूप की आवश्यकता होगी। ब्रश मोटर आमतौर पर अनाकर्षक है क्योंकि मैकेनिकल डीसी से एसी चेंजर (कम्यूटेटर) अपेक्षाकृत महंगा है और अपेक्षाकृत कम समय तक जीवित रहता है।

तो, एक टेस्ला या अन्य इलेक्ट्रिक वाहन के लिए चुनाव डीसी या एसी नहीं है, लेकिन, एसी मोटर का कौन सा रूप डिजाइन को पूरा करता है इसका उद्देश्य लागत प्रभावी रूप से है।

टेस्ला इसका उपयोग करेगा क्योंकि यह डिजाइन लक्ष्यों को सबसे अधिक प्रभावी ढंग से पूरा करता है।


डाउनवोट्स का सुझाव है कि बहुत से लोग माक्र्स से सहमत हैं और सोचते हैं कि उपरोक्त उत्तर नाइटपैकिंग है। थोड़ा विचार और सामान्य रूप से मेरे उत्तरों पर एक नज़र नीचे के हिस्से पर समझ की कमी का सुझाव दे सकती है।

सभी रोटरी इलेक्ट्रिक मोटर एसी मोटर्स हैं

  • यदि आपको लगता है कि यह बिंदु नाइटपैकिंग है तो आपको इस बारे में और अधिक सोचने की आवश्यकता है कि इलेक्ट्रिक कार समग्र रूप से क्या करती है।

आइए देखें कि क्या डाउनवॉटर्स में निम्नलिखित पढ़ने की हिम्मत है और फिर अपने डाउनवोट्स को हटा दें। अपने लिए यह मायने नहीं रखता। इस हद तक कि आप अन्य लोगों को गुमराह करते हैं यह बहुत मायने रखता है।

सभी रोटरी इलेक्ट्रिक मोटर्स को किसी तरह से एसी को मोटर पर लागू करने के लिए एक नियंत्रक की आवश्यकता होती है।
एसी मोटर और डीसी मोटर के बीच का अंतर कुछ संदर्भों में उपयोगी है लेकिन एक ऑटोमोबाइल में जो एक बंद प्रणाली है जो एक डीसी ऊर्जा स्रोत से शुरू होती है और एक रोटरी इलेक्ट्रिक मोटर के साथ समाप्त होती है, यह अंतर गलत है और उपयोगी नहीं है। कार एक बंद प्रणाली है। कहीं-कहीं सिस्टम में एक नियंत्रक होता है जो किसी न किसी रूप में डीसी को एसी में परिवर्तित करता है। यह महत्वपूर्ण नहीं है कि यह रोटर स्टेटर या रोटर के अंदर, मोटर शेल के अंदर, शेल से जुड़ा हुआ है या कार में कहीं और है।

एक ब्रश "डीसी" मोटर में "नियंत्रक" एक यांत्रिक स्विच होता है जो मोटर शाफ्ट के अंत में लगाया जाता है। इस नियंत्रक को एक कम्यूटेटर नाम दिया गया है, लेकिन यह कार्यात्मक रूप से एक नियंत्रक है जो DC को लेता है और एक ऐसा चेस बनाता है जो टेल एसी चुंबकीय क्षेत्र है जहां तक ​​मोटर में वाइंडिंग का संबंध है।

एक स्थायी चुंबक रोटर घाव स्टेटर "ब्रशलेस डीसी मोटर" एक समान रूप से ब्रश डीसी मोटर के समान होता है, जिसमें कम्यूटेटर को इलेक्ट्रॉनिक स्विच और सेंसर द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है जो आपूर्ति किए गए डीसी को लेते हैं और इसे विभिन्न क्षेत्रों में लागू करते हैं ताकि वे अपनी पूंछ का पीछा कर सकें। रोटर बदल जाता है। फिर यह एक नियंत्रक के साथ एक एसी मोटर है। बस किसी भी घुमावदार पूछें। सेंसर उचित मोटर के भीतर हैं और स्विच उचित मोटर या रिमोट से सटे हो सकते हैं।

एक गिलहरी पिंजरे प्रेरण मोटर रोटर सलाखों में वोल्टेज प्रेरित करने के लिए और स्टेटर क्षेत्र के अंदर कम प्रतिबाधा वाइंडिंग के एक घोंसले के रोटेशन का उपयोग करके जटिलता की डिग्री जोड़ता है और एक चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए जो रोटर को घुमाता है कि यह घूर्णन एसी क्षेत्र का पीछा करता है स्टेटर वाइंडिंग्स के लिए आवेदन किया। फिर, यह ड्राइव अनुक्रम के किसी भी भाग के दौरान मोनोडायरेक्शनल (लेकिन साइनसोइडली बदलती) डीसी है। यह किसी भी अन्य की तरह एक मिश्रित डीसी और एसी प्रणाली है।

एक अनिच्छा से परिवर्तनीय एड़ी वर्तमान ड्राइव मोटर्स का वर्णन कर सकता है - एक ही लेकिन अलग-अलग। यह एक एसी मोटर है जो डीसी से इसे नियंत्रित करता है।

जो भेद किया जा रहा है वह अप्रासंगिक और तुच्छ है। असली सवाल यह है कि "टेस्ला कुछ अन्य के बजाय मोटर के इस विशेष रूप का उपयोग क्यों करता है"। कि यह सिर्फ शब्दार्थ नहीं है, बल्कि शब्द द्वारा समझ की कमी है

  • ... जो डीसी के बजाय पावर इन्वेस्टर की आवश्यकता होती है जो डीसी बैटरी से अधिक प्रत्यक्ष होती है। परिचय का मतलब है अधिक लागत (वजन, नियंत्रक, ect।) ...

एकमात्र "डीसी" मोटर जिसे कुछ प्रकार के इन्वर्टर या इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग सिस्टम की आवश्यकता नहीं होती है वह है यांत्रिक ब्रश मोटर। ये हल्के वजन चर गति ड्राइव के कार्य के लिए इतने अनुपयुक्त हैं कि आधुनिक इलेक्ट्रिक कार डिजाइन में उपयोग किए जाने पर कुछ ही होगा। इलेक्ट्रिक मोटर की अन्य सभी शैलियाँ जिनमें कोई इन्वर्टर नहीं होता है, इनवर्टर के बदले में कुछ इलेट्रॉनिक्स होते हैं।


मैंने कहा कि ROTARY "इलेक्ट्रिक मोटर्स एसी मोटर हैं क्योंकि कोई भी स्विच डीसी के साथ ब्रशलेस डीसी मोटर लीनियर मोटर का उत्पादन कर सकता है, हालांकि यह कॉपर और मैग्नेटिक्स का अकुशल उपयोग करेगा। आप रोटरी मोटर के साथ ऐसा कर सकते हैं लेकिन कोई वास्तविक दुनिया नहीं है। वॉल्यूम प्रोडक्शन में मोटर ऐसा करेगी।


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यह प्रश्न का उत्तर नहीं देता है, यह सिर्फ डीसी मोटर शब्द को नाइटपिक्स करता है, जिसे हर कोई जानता है कि कच्चे डीसी इनपुट हैं, यंत्रवत् रूप से प्रशंसित हैं, फिर घुमावदार के माध्यम से वर्तमान।
मैके १e

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(मैं आपको बहुत कम प्रतिनिधि दोहराता हूं।) हां, आप सही हैं कि "सभी रोटेटी मोटर्स को कम्यूटेशन की आवश्यकता होती है" और क्या आपने समझाया था कि "एक गैर-कम्यूटेड डीसी मोटर (एक मौजूद होना चाहिए) को सीधे एक बैटरी से कनेक्ट करना , यह अधिकतम 90 डिग्री पर जाएगा। " और "DC 'मोटर के लिए आवश्यक कम्यूटेशन के साथ अनुसरण करना यांत्रिक है, और अक्षम" मैं ठीक हो जाऊंगा। हालाँकि, जब हम जानते हैं कि ओपी ने आपसे क्या कमाया है, तो डीसी बनाम एसी के बारे में कुछ नहीं पता है। (अनुवर्ती में सुस्ती होना या तो मदद नहीं करता है)। हालांकि, प्रश्न से परे देखकर और अधिक से अधिक योजना की व्याख्या करेंगे।
मैके

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दरअसल, सभी इलेक्ट्रिक मोटर्स डीसी नहीं हैं। हालाँकि, +1 वैसे भी क्योंकि आपकी बात की जरूरत थी और लोग मोटरों पर लागू एसी और डीसी की शर्तों से बहुत ढीले थे। शुद्ध डीसी मोटर्स संभव हैं और पहले बहुत पहले से ही शामिल किए गए हैं। भौतिकी में कुछ भी नहीं है कि वर्तमान को आगे और पीछे जाने की आवश्यकता है।
ओलिन लेथ्रोप

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मुझे @Russell पसंद है और उनके अंक सभी सही हैं, लेकिन उनका आवेदन गलत है। एक "डीसी" मोटर का मतलब यह नहीं है कि मोटर के अंदर केवल डीसी है। इसका मतलब है कि सिस्टम सीमा पर आप डीसी ("ड्राइव") की आपूर्ति करते हैं। इस दोषपूर्ण तर्क के अनुसार, DC-DC अप-कन्वर्टर जैसी कोई चीज नहीं है क्योंकि शुद्ध निरंतर DC को बनाए रखने और इनपुट से अधिक आउटपुट उत्पन्न करने का कोई तरीका नहीं है। एक उपकरण के इंटर्नल इलेक्ट्रिक मोटर्स सहित कई प्रणालियों में इसके नामकरण के लिए जर्मे नहीं हैं। भ्रमित करने वाले छात्रों / पोस्टरों को सही, फिर भी अप्रासंगिक, भौतिकी समझने में बाधा डालता है।
DrFriedParts

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@ रसेल: नहीं, मेरा मतलब था कि मैंने क्या कहा। आम उपयोग में मोटर्स सभी एसी के अंदर हो सकते हैं, लेकिन केवल डीसी वोल्टेज और चालू दोनों के साथ एक मोटर (कुछ ऐसा होता है जो रोटरी गति का कारण बनता है उपयुक्त वोल्टेज / करंट लागू होता है), अंदर और बाहर दोनों। ऊपर देखें कि फैराडे (शायद डेविस?) द्वारा पहली बार कितनी मोटर बनाई गई थी। कहीं एसी नहीं। वास्तव में काफी सरल। बाद में हमें अन्य तरीके मिले जो अधिक प्रभावी थे, और वे एसी का उपयोग करते हैं, लेकिन भौतिकी को इसकी आवश्यकता नहीं है। इस priciple पर कुछ "डिस्क" टैकोमीटर बनाए गए हैं, और मोटर्स के रूप में पीछे की ओर काम करेंगे।
ओलिन लेट्रोप

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डीसी मोटर्स एसी मशीनों की शक्ति घनत्व से मेल नहीं खा सकता है। अधिकतम क्षेत्र की ताकत यहां तक ​​कि सबसे अच्छा मैग्नेट हासिल कर सकते हैं हवा अंतराल के पार 2.5 टेस्ला है और ऐसा करने के लिए कुछ गंभीर इंजीनियरिंग की आवश्यकता होती है, खासकर यदि आप चाहते हैं तो तेजी से घूमने के लिए ताकि आपकी शक्ति घनत्व अधिक हो। प्रेरण मशीनें काफी आराम से मैग्नेट और मूर्खतापूर्ण सहिष्णुता के सभी दुःखों के बिना 3+ टेस्ला का उत्पादन करती हैं। वे स्पष्ट रूप से कुशलतापूर्वक डीसी मशीनों के रूप में ऐसा नहीं करते हैं, लेकिन स्पोर्ट्स कार ने कुशल फ्लैट आउट कहा है? किलो के लिए किलो एसी प्रेरण मशीन सभी मशीन प्रकारों में से सबसे शक्तिशाली है जब नियंत्रित एक परिष्कृत इन्वर्टर खरीदते हैं और उच्च घूर्णी गति से चल रहे होते हैं।


मैं इस मामले में एक नौसिखिया हूं, लेकिन आपको लगता है कि आप खुद का विरोध कर रहे हैं। "डीसी मोटर्स एसी मशीनों की शक्ति घनत्व से मेल नहीं खा सकते हैं" और "वे स्पष्ट रूप से कुशलतापूर्वक डीसी मशीनों के रूप में ऐसा नहीं करते हैं" मुझे विरोधाभासी बयान लगते हैं।
सर्गियोल

@sergiol - यह नहीं है ... और यह एक सामान्य परिणाम है - यहां तक ​​कि मानव शरीर इस तरह से व्यवहार करता है। अधिकांश प्रणालियाँ उनके अधिगम पर उनकी सबसे कुशल नहीं हैं। उदाहरण के लिए, आप अपनी अधिकतम दौड़ने की गति की तुलना में जॉगिंग गति से बहुत आगे दौड़ सकते हैं। उसेन बोल्ट आप की तुलना में तेजी से स्प्रिंट कर सकते हैं, लेकिन वह शरीर के द्रव्यमान प्रति किलो से अधिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं जो आप इसे करते हैं।
DrFriedParts

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असली कारण यह है कि वे अपनी कारों के लिए प्रेरण मोटर्स का उपयोग करते हैं:

  1. इंडक्शन मोटर्स सस्ती हैं
  2. प्रेरण मोटर्स को बहुत अधिक रखरखाव की आवश्यकता नहीं है (कोई ब्रश नहीं)
  3. इंडक्शन मोटर्स वजन में हल्की होती हैं
  4. इंडक्शन मोटर्स की गति को नियंत्रित करने के लिए नई तकनीक अब उपलब्ध है (चर वोल्टेज, चर आवृत्ति) और बड़े पैमाने पर उत्पादन करने में आसान

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IMHO, AC प्रोपल्शन (टेस्ला मोटर्स) AC का उपयोग करता है क्योंकि एक यंत्रवत् रूप से प्रशंसित DC मोटर जो एक वाहन अनुप्रयोग के उच्च "टर्न डाउन" अनुपात को पूरा करती है, इलेक्ट्रॉनिक रूप से कम्यूटेटेड AC मोटर की तुलना में अधिक जटिल है। उस उच्च टर्न्डाउन अनुपात के बिना मोटर का भौतिक आकार सिर्फ कच्ची टोक़ का उत्पादन निषेधात्मक होगा। पीएम मोटर के बजाय इंडक्शन मोटर न केवल अधिक आर्थिक रूप से स्थिर है, बल्कि एक इंजीनियरिंग दृष्टिकोण से भी अधिक स्थिर है। चुंबक क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। रोटर में इलेक्ट्रोमैग्नेट फील्ड कॉइल है, इतना नहीं और जैसा कि वे प्रदर्शित करते हैं, ऊर्जा घनत्व समान है।

मैं स्पष्ट सहमति के लिए बहुत अपवाद लेता हूं कि "सभी इलेक्ट्रिक मोटर्स एसी हैं" और मैं अपने तर्क को एकल पोल चाल पर आधारित करता हूं, न कि पूर्ण क्रांति मोटर।

एक एकल ध्रुव के भीतर एक ही समय में एसी की सही मायने में आवश्यकता होती है जब एक परजीवी घुमावदार में एक वर्तमान प्रवाह को प्रेरित करने के लिए आवश्यक होता है, जैसे कि प्रेरण मोटर्स के रोटर में। अन्यथा, केवल कम्यूटेशन आवश्यक है।

इस तर्क को स्टाल पर एक मोटर को देखकर सबसे अच्छा दिखाया जा सकता है। केवल पीएम या घाव वाले क्षेत्रों के बिना मोटर्स, जो इंडक्शन मोटर्स हैं, को फ़ील्ड को चालू करने के लिए एसी की आवश्यकता होती है जो प्रतिक्रियाशील चुंबकीय क्षेत्र बनाता है।

अन्य सभी मोटर्स को स्टाल पर पूर्ण टोक़ उत्पन्न करने के लिए स्टेटर को डीसी प्रदान करने की आवश्यकता है। घाव क्षेत्र की मोटरें अक्सर एसी का उपयोग क्षेत्र को उत्पन्न करने के लिए करती हैं, लेकिन डीसी के साथ ठीक भी करेंगी, संभवत: एसी की तुलना में अधिक टॉर्क के साथ।

माई पीएम "सर्वो" मोटर्स सत्ता को नियंत्रित करने के लिए डीसी को काट सकते हैं, लेकिन वे केवल डीसी को काट रहे हैं, न कि हर काट के साथ। एसी पीएम सर्वो मोटर पर एक यांत्रिक कम्यूटेटर लगाएं और यह डीसी पर काम करेगा। सच है, उतना कुशल नहीं, लेकिन एक साइनसोइडल तरंग की कमी के कारण नहीं। यह मैकेनिकल ब्रश सलाहकार के बिना शीर्ष गति में भी सीमित होगा।

एक डबल घाव मोटर के स्पष्ट गुणों पर विचार करते हुए कुछ समय बिताएं, जाहिर है "एसी केवल" मोटर, जब डीसी के साथ आपूर्ति की जाती है और शायद आप मेरे तर्क को समझ पाएंगे। केवल जब आप प्रत्येक पोल को खींचने के अलावा धक्का देना चाहते हैं, तो आपको एसी प्रदान करना होगा, अन्यथा डीसी को आपकी आवश्यकता है और अक्सर आप सभी का उपयोग कर रहे हैं, भले ही बिजली की आपूर्ति एसी हो।

स्लेट


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सभी: ब्रश की गई मशीनें arcing से बचने के लिए शायद 48V तक सीमित हैं। इसके विपरीत, एक ब्रशलेस मशीन आसानी से 240V बैटरी से चल सकती है, बैटरी और मोटर के बीच तैनात DC बूस्ट कनवर्टर द्वारा वोल्टेज को 480V या उससे अधिक तक बढ़ाया जा सकता है। इस तरह के उच्च वोल्टेज के साथ, आज की हाइब्रिड या प्लग-इन कारों में उपयोग किए जाने वाले समान के साथ, गति नियंत्रण के नुकसान को स्थानांतरित की गई कुल शक्ति के संबंध में कम से कम किया जाता है, इस प्रकार उच्च दक्षता को बढ़ावा मिलता है।


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मुझे लगता है कि यह बहुत अस्पष्ट है, जैसा कि मैंने काफी कुछ 270 वीडीसी रेटेड ब्रश, यंत्रवत् रूप से प्रशंसित मशीनों पर काम किया है। दी सभी ने खुद से एक कार की तुलना में बड़े थे। अधिक विशिष्ट हो, हो सकता है?
सीन बॉडी

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दरअसल, टेस्ला सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स का उपयोग करते हैं, जो एसी और डीसी दोनों का उपयोग करता है। यदि मोटर सिर्फ AC का उपयोग करता है तो यह एक अतुल्यकालिक प्रेरण मोटर होगा, जो रोटर में एक वोल्टेज के प्रेरित होने पर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में फिसलने के कारण वाहनों में उपयोग करने के लिए एक अप्रत्याशित मोटर है (आउटपुट-स्पीड रोटेशन के रोटेशन की तुलना में धीमी है विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र। सूत्र: प्रति मिनट क्रांतियाँ = आवृत्ति * 60 / ध्रुव-जोड़े प्रति चरण - गति में स्लिप)।

एक तुल्यकालिक मोटर में एक एसी आवर्धित स्टेटर कॉइल (एक पारंपरिक प्रेरण मोटर की तरह) होता है, लेकिन इसमें एक डीसी आवर्धित रोटर (एक प्रेरण मोटर के विपरीत) भी होता है। ऐसा करने से आउटपुट-स्पीड सैद्धांतिक अधिकतम गति (सैक्रोनस स्पीड) तक पहुंच सकती है जो वाहनों में उपयोग करने के लिए एक पूर्वानुमानित और प्रभावी मोटर बनाती है। (सूत्र: प्रति मिनट क्रांतियाँ = आवृत्ति * 60 / ध्रुव-जोड़े प्रति चरण)।

तब टेस्ला इसे खोज सकती है और एक ESC (इलेक्ट्रॉनिक स्पीड कंट्रोलर) का उपयोग कर सकती है। एक ईएससी एक सर्किट बोर्ड है जो बैटरी से लेकर एसी पावर तक डीसी पावर में इन्वर्ट करता है, वर्गाकार-तरंगों को साइनस-वेव्स में बदलता है, गैस पेडल से संकेतों के अनुरूप आवृत्ति और आयाम बदलता है और प्रोसेस्ड पावर भेजता है स्टेटर के लिए। यह डीसी पावर के आयाम को रोटर के साथ एसी स्टेटर के अनुरूप रोटर में भी बदलता है।


कृपया अपने पहले वाक्यांश का स्रोत?
सर्गियोल

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टेस्ला एक (अपेक्षाकृत) पारंपरिक एसिंक्रोनस इंडक्शन मोटर का उपयोग करता है। इनवर्टर एक स्थायी चुंबक मोटर (BLDC) के लिए आवश्यक बहुत समान हैं। नियंत्रण थोड़ा अलग है लेकिन नाटकीय रूप से ऐसा नहीं है। वे वास्तव में पर्ची है।
केविन व्हाइट
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