Drehmomentkurve Tesla Model S
Hallo zusammen.
Ich glaube ich brauche einen Crashkurs was Elektromotoren angeht. Ich komme nämlich nicht mit dem Gedanken klar, dass ein Elektrofahrzeug (wie z.B. der Tesla Model S) über eine Drehmomentlinie verfügt, wie sie es eben haben. Hierbei meine ich insbesondere den Model S. Dieser hat folgende Kurve (rote Linie):
http://mihalache.free.fr/TSLA/ModelS.png
Zu erkennen: über einen weiten Geschwindigkeitsbereich hat er ein konstantes (maximales) Moment, welches anschließend exponentiell abfällt. So werden E-Fahrzeuge ja schließlich auch beworben. "Sofort und über die Drehzahl von .. bis .. konstantes maximales Drehmoment."
Mein Problem dabei ist, dass ein Model S mit Asynchronmaschinen fährt. Diese hat folgende Kennlinie:
http://fs5.directupload.net/images/170203/whkvwhdn.gif
Klar, sie startet mit einem hohen Moment, aber von Konstanz erkenne ich nicht viel. (Zumal ich es in Erinnerung habe, dass wie es im Bild hier so ist, dass Asynchronmaschinene eben im gekennzeichneten "Normalbetrieb" betrieben werden, also im stark Moment fallenden Bereich.)
Ich kann die Kennlinien der Asynchronmaschine nicht mit der des Teslas vereinbaren.
Kann mir jemand deren Zusammenhang erklären oder sonst wie der Tesla auf seine Kurve kommt?
Mit einer Synchronmaschine könnte ich mir das eher vorstellen, weil Zitat Wikipedia:
Ein Vorteil des Synchronmotors gegenüber dem Asynchronmotor ist die starre Kopplung der Drehzahl und der Winkellage an die Betriebsfrequenz. Daher eignen sich Synchronmotoren für Stellantriebe und andere Anwendungen, bei denen eine belastungsunabhängige, stabile Drehzahl gefordert ist.
Hoffe mir kann das jemand erklären.
Grüße!
Beste Antwort im Thema
Der Unterschied kommt daher, da deine verlinkte Kurve von konstanter Netzfrequenz ausgeht. Also z.B. von 50Hz. Das Drehmoment der Asynchronmaschine ist 0Nm, sobald der Motor mit Netzfrequenz läuft.
Der Teslamotor wird aber mit variabler Frequenz je nach Drehzahl und Gaspedalstellung angespeist. Daher kann die Leistungskurve von der Elektronik innerhalb der Leistung des Akkus und der thermischen Belastbarkeit von Motor, Akku und Leitungen mehr oder weniger beliebig eingestellt werden.
28 Antworten
Ob man einen Asynchronmotor noch als High-Tech bezeichnen kann, darüber darf gestritten werden 🙂
Es gibt aber 2 nicht triviale Dinge beim Tesla -Motor :
a) Kupferläufer, den können nur wenige Hersteller in guter Qualität fertigen
b) Der Läufer ist neben dem Stator ebenfalls flüssigkeitsgekühlt. Hier ist insbesondere die Abdichtung bei nmotmax = 18.000 1/min alles andere als trivial.
Zitat:
@Talkredius schrieb am 7. Februar 2017 um 17:14:43 Uhr:
Ob man einen Asynchronmotor noch als High-Tech bezeichnen kann, darüber darf gestritten werden 🙂Es gibt aber 2 nicht triviale Dinge beim Tesla -Motor :
a) Kupferläufer, den können nur wenige Hersteller in guter Qualität fertigen
b) Der Läufer ist neben dem Stator ebenfalls flüssigkeitsgekühlt. Hier ist insbesondere die Abdichtung bei nmotmax = 18.000 1/min alles andere als trivial.
Darf ich fragen, woher du die Information mit der Flüssigkeitskühlung hast? Brauche das für eine Arbeit🙂
Würde mich über ein schnelle Antwort freuen.
Zitat:
@tgoogle schrieb am 1. Januar 2018 um 21:06:00 Uhr:
Zitat:
@Talkredius schrieb am 7. Februar 2017 um 17:14:43 Uhr:
Ob man einen Asynchronmotor noch als High-Tech bezeichnen kann, darüber darf gestritten werden 🙂Es gibt aber 2 nicht triviale Dinge beim Tesla -Motor :
a) Kupferläufer, den können nur wenige Hersteller in guter Qualität fertigen
b) Der Läufer ist neben dem Stator ebenfalls flüssigkeitsgekühlt. Hier ist insbesondere die Abdichtung bei nmotmax = 18.000 1/min alles andere als trivial.
Darf ich fragen, woher du die Information mit der Flüssigkeitskühlung hast? Brauche das für eine Arbeit🙂
Würde mich über ein schnelle Antwort freuen.
VW Gruppe oder Mercedes?
🙄
KaJu74, ja genau. tgoogle ist ein Mercedes Ingenieur. Und er braucht die Infos für das nächste E-Auto aus Stuttgart.
Leidest du unter Verfolgungswahn?
Ähnliche Themen
Zitat:
@316!RHCP schrieb am 1. Januar 2018 um 23:26:32 Uhr:
KaJu74, ja genau. tgoogle ist ein Mercedes Ingenieur. Und er braucht die Infos für das nächste E-Auto aus Stuttgart.Leidest du unter Verfolgungswahn?
Naja, nach der letzten Sixt/Daimler Aktion mit dem Model X scheint Nachrichten zu lesen ausreichend zu sein, um sowas zu wissen/ahnen...
😉
Zitat:
@316!RHCP schrieb am 1. Januar 2018 um 23:26:32 Uhr:
Leidest du unter Verfolgungswahn?
Und du verstehst nicht, was Smileys bedeuten!
Ist gibt Autokonzerne, die demontieren Autos ohne dabei bei Spiegel online genannt zu werden, weil sie diese einfach gekauft haben.
Manchmal werden solche Bilder dann auch im Vertrauen mal gezeigt
An den ursprünglichen Frager :
Wenn Du Dir die gestrippten Model S in den Stores ganz genau anschaust, kannst Du das sehen / erahnen.
Hmm, ich weiss, ist schon ein alte Thema, aber mal so allgemein zu E-Maschinen, da liest man ja immer wieder ganz spannende Sachen:
Drehmoment = Strom.
So einfach ist das mit dem Drehmoment.
Solange der Strom max. ist, ist das Drehmoment maximal. Nur kann der Strom nicht immer maximal gehalten werden (Die Wicklung ist eine Spule, und die ganze Magnetgeschichte in einem Motor) ab einer gewissen Drehzahl "schafft" es der Umrichter nicht mehr, den maximalen Strom zu treiben (die Physik sagt, es geht nicht).
Wieso geht das nicht mehr?
Nun mal stark vereinfacht gesagt, die Motorspannung = Batteriespannung. Mit zunehmender Drehzahl wird eine immer grössere Spannung benötigt um den Phasenstrom noch zu erreichen. Somit gibt es irgednwann einen Knick in der Drehmomentkurve (Wendepunkt), wo nicht mehr der max. Strom ausschlaggebend ist, sondern die max. Spannung (Welche durch die Batterie gegeben ist).
Würde man die Batteriespannung erhöhen, so würde die Drehmomentkurve länger flach bleiben und erst später abfallen, theoretisch wäre es sogar möglich einen Motor so anzusteuern, dass er bis zur max. Drehzahl das max. Drehmoment hat.
Nun diese Darstellung ist recht stark vereinfacht, mit drei Spulen kann man noch recht komplexe Dinge anstellen.
In wiefern die Tesla Wicklung "spezial" sein soll, weiss ich nicht, grundsätzlich sind "spezial" Wicklungen ein technisches Problem in der Grossserie -> Roboter können das nicht und von handgewickelte Motoren sind schweineteuer. Ich hätte behauptet, das ist eine ganz normaler Asynchronmotor mit Kurzschlussläufer.
Ich würde nichts behaupten, wenn nicht belegt oder sind Motorwicklungsdaten von Tesla öffentlich zugänglich? Dann würde ich mir ein entsprechend verkleinertes Teil - für mein Fahrrad bauen....
Hier noch eine Behauptungsbestätigung
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 23. Februar 2018 um 08:09:08 Uhr:
Abgesehen davon, ein E-Motor ist nicht auf Seltene Erden angewiesen. Beispielsweise Asynchronmaschinen, wie sie Model S und X verwenden.
Nun soweit mir bekannt werden die Standard Tesla Motoren industriell, also automatisiert hergestellt.
Spezialwicklungen müssen aber, meines Wissens nach, noch von Hand gewickelt werden. Die Motoren für die Performance Modelle sollen ja von Hand gewickelt werden. Damit wird halt auch einfach eine deutlich bessere Füllung erreicht.
Ausserdem ist der Tesla ja im Prinzip "steinzeit" Technik. Aber wie man sieht gibts nichts anderes was in der Serie funktioniert.
Für das Fahrrad würde ich mir wohl eher eine Synchronmaschine zulegen^^ Da will ich ja die ganze Zeit Vollgasfahren ;D
Der E-Motor ist an sich nicht's Neues, ja...das ganze Auto würde ich jetzt nicht in die Steinzeit stecken, aber ich verstehe schon wie die Aussage gemeint war. 😉 Das Wichtige ist vor allem die Leistungselektronik.
Dass die Tesla-Motoren von Hand gewickelt werden sollen (und seien es auch nur die der P-Modelle) höre ich hier zum allerersten Mal und kann ich mir nicht wirklich vorstellen. Video zur Herstellung gibt's z.B. hier, das ist alles hochautomatisiert. Gibt's für die Handwicklung der P-Modell-Motoren belastbare Quellen?
Der Stator im Roadster Sport war handgewickelt. Die Hochleistungsmotoren, die wir verbauen (haben allerdings nur 1,2kw und heissen nur so, weil sie sehr effizient sind ) sind ebenfalls handgewickelt. Zu den anderen Teslas weiss ich nichts.
Hochwertige E-Motoren werden aber oft noch handgewickelt. Das wird aber auch „sterben“.
Ich weisses nicht, ob es wirklich so ist, mir wurde das gesagt. Woher die Info stammt, weiss ich nicht.
Könnte mir aber schon vorstellen, dass da Handarbeit dahinter ist. Zurzeit sind handgewickelte Motoren denen die von Robotern hergestellt wurden noch überlegen. Roboter können manche Wicklungen gar nicht produzieren und dann ist da noch das Problem des Füllungsgrades, welcher mit Roboter nicht erreicht werden können soll (auch hier, das wurde mir gesagt, ich hab keinen Wickelroboter rumstehen und bin auch nicht der Fachmann dafür).
Die industrialisierung von solchen handgewickelten Motoren ist halt ein Problem, da Roboter diese Wicklungen scheinbar nicht fertigen können.
Der Tesla Motor ist ja eine Asynchronmaschine mit einer verteilten Wicklung, wenn ich das richtig sehe, da werden die Stränge ja gewickelt und dann in den Stator gezogen (sieht man im Video), ich vermute, dadurch liegen die Einzeldrähte wohl nicht ganz sauber aufeinander und somit wird ein nicht optimale Füllfaktor erreicht. Bei einem Handgewickelten soll das möglich sein.
Haha, na ja Steinzeit vll nicht grad, aber da kann man noch so einiges besser machen (also was Performance angeht). Tesla ist halt ein Ami, da muss es einfach laufen und das tut es ja (man vergleiche mit anderen Versuchen von solchen Autos mit vortschrittlicherer Technik)^^