มอเตอร์ไฟฟ้าเทสลา: คำอธิบาย อุปกรณ์ หลักการทำงาน ลักษณะเฉพาะ

2024 ผู้เขียน: Erin Ralphs | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-19 19:27

รถยนต์ไฟฟ้ามักถูกโฆษณาว่าคุ้มค่ากว่าและคุ้มราคาในการบำรุงรักษา ส่วนใหญ่เป็นเพราะมอเตอร์ไฟฟ้านั้นง่ายกว่ามอเตอร์อื่นๆ มาก พวกเขายังสามารถมีชีวิตที่ยืนยาวกว่าก๊าซที่มีนัยสำคัญ พิจารณาคุณสมบัติของมอเตอร์ไฟฟ้าของเทสลา

ตั้งเป้าให้สูง

อีลอน มัสก์ ซีอีโอของเทสลากล่าวว่าเป้าหมายที่ทะเยอทะยานคือการทำให้ระบบส่งกำลังของเทสลาวิ่งไปได้หลายล้านไมล์ นอกจากนี้ยังหมายความว่าพวกเขาจะแทบไม่ต้องเสื่อมสภาพ

ระหว่างทางไปสู่เป้าหมายนี้ บริษัทได้เปิดตัวแบตเตอรี่ อินเวอร์เตอร์ และมอเตอร์ไฟฟ้าที่ได้รับการปรับปรุงของ Tesla หลายตัว ตอนนี้ผู้ผลิตรถยนต์กำลังเปิดตัวอุปกรณ์ที่อัปเดตอีกตัว

เมื่อเร็วๆ นี้ Tesla ได้ประกาศเปิดตัวชุดมอเตอร์สมรรถนะ S และ Model X รุ่นใหม่ มอเตอร์เหล่านี้เทสลาสามารถใช้ได้กับรถยนต์ใหม่ที่สร้างขึ้นจนถึงปัจจุบันเท่านั้น อุปกรณ์ใหม่นี้มีเครื่องยนต์ด้านหลังรุ่นอัพเกรดของเทสลา

กลุ่มสินค้า

โดยทั่วไป ผู้ผลิตรถยนต์สามารถสร้างมอเตอร์ไฟฟ้าได้สามประเภท:

• เครื่องยนต์ประเภทหลัก ที่ขับเคลื่อนล้อหลัง
• เครื่องยนต์เล็กกว่าพร้อมขับเคลื่อนล้อหน้า - ใช้สำหรับรุ่นมอเตอร์คู่ของรุ่น S และรุ่น X;
• ไดรฟ์ด้านหลังขนาดใหญ่ขึ้นพร้อมสมรรถนะของเครื่องยนต์

หลังจากอัปเดตข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพแล้ว Tesla ได้เปลี่ยนจำนวนเครื่องยนต์หลักที่ขับเคลื่อนล้อหลัง ต่อจากนี้ ทุกรุ่นที่ได้รับผลกระทบจากการอัปเดตจะติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าของเทสลา ในขณะที่รถยนต์ทุกคันที่ไม่มีรุ่นนี้ ได้แก่ รุ่น S P100D และรุ่น X P100D ไม่ได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพใดๆ กำลังเครื่องยนต์ 416/362/302 แรงม้า ส.

บริษัทไม่ได้ต้องการแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับชุดขับเคลื่อนใหม่ แต่ควรได้รับการอัปเกรดที่สำคัญเนื่องจากช่วยให้คุณเปลี่ยนจาก 0 เป็น 60 ไมล์ต่อชั่วโมงได้ภายใน 1 วินาที

คุณสมบัติการออกแบบมอเตอร์

พิจารณาคุณสมบัติของมอเตอร์ไฟฟ้า "Tesla" ตัวกระตุ้นของเทสลาถูกสร้างขึ้นโดยใช้กระบวนการประกอบที่เป็นกรรมสิทธิ์ซึ่งรวมถึง:

• มอเตอร์ไฟฟ้า,
• ประกอบตัวแปลงไฟ
• กล่องเข้าเกียร์เดียวแบบหลายส่วน

ปีที่แล้ว เปิดเผยว่าเทสลากำลังพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังใหม่ตั้งแต่ต้น แทนที่จะใช้ส่วนประกอบที่นอกกรอบในการขับเคลื่อนโมเดล 3 สถาปัตยกรรมอินเวอร์เตอร์จะอนุญาตให้ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าของเทสลามากกว่า 300kW ทำให้เข้าใกล้ประสิทธิภาพของ Model S มากขึ้น แต่ก็เป็นนัยด้วยว่า Tesla มีแนวโน้มที่จะอัปเดต Model S เพื่อสร้างความแตกต่างในประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจาก Model 3 ที่ราคาไม่แพง ประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าของรถยนต์ Tesla ให้คำมั่นสำหรับความนิยม

คุณสมบัติของกระบวนการผลิตเทสลา

สิ่งแรกที่คุณสังเกตเห็นบนฐานการผลิตของ Tesla Motors คือหุ่นยนต์ หุ่นยนต์สีแดงสดสูงแปดฟุตซึ่งดูเหมือนหม้อแปลงไฟฟ้าแนบชิดกับรถเก๋ง Model S แต่ละคัน หุ่นยนต์มากถึงแปดตัวทำงานพร้อมกันใน Model S ตัวเดียวในลำดับที่แม่นยำ โดยรถแต่ละคันทำงานได้ถึงห้างาน:

• งานเชื่อม,
• โลดโผน,
• จับและเคลื่อนย้ายวัสดุ
• โค้งโลหะ
• กำลังติดตั้งส่วนประกอบ

ความเห็นกรรมการบริษัท

โมเดล X เป็นเครื่องจักรที่ประกอบยากเป็นพิเศษ อาจเป็นรถที่ยากที่สุดในโลก ฉันไม่แน่ใจว่าอะไรจะยากไปกว่านี้” Elon Musk ผู้ก่อตั้ง บริษัท มหาเศรษฐีเทสลาและCEO ที่ทำหน้าที่เดียวกันที่ SpaceX

Musk ต้องการมุ่งเน้นไปที่การสร้างรถยนต์ที่ดีที่สุดในโลก และรุ่น S มูลค่า 70,000 เหรียญสหรัฐฯ ก็เข้าแถวรับรางวัลอย่างถูกต้อง เป็นรถยนต์ไฟฟ้าทั้งหมดและใช้เวลาขับรถหนึ่งสัปดาห์โดยชาร์จเพียงครั้งเดียวจากเครือข่ายสถานีชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ฟรีทั่วประเทศ

นี่คือรถยนต์สี่ประตูที่เร็วที่สุดในโลก เป็นรถที่ปลอดภัยที่สุดในระดับเดียวกัน เมื่อเขาชนกับรถทดสอบการชน คันสุดท้ายที่หยิบขึ้นมาทดสอบก็พัง

มอเตอร์เหนี่ยวนำ

มอเตอร์เหนี่ยวนำของเทสลาเป็นมอเตอร์สามเฟสสี่ขั้ว ประกอบด้วยสองส่วนหลัก - สเตเตอร์และโรเตอร์

สเตเตอร์ประกอบด้วยสามส่วน - แกนสเตเตอร์ ตัวนำ และเฟรม แกนสเตเตอร์เป็นกลุ่มของวงแหวนเหล็กที่หุ้มฉนวนจากกันและเคลือบเข้าด้วยกัน วงแหวนเหล่านี้มีช่องภายในวงแหวนที่ลวดนำไฟฟ้าจะพันรอบเพื่อสร้างขดลวดสเตเตอร์

พูดง่ายๆ ก็คือ มีตัวนำไฟฟ้าสามแบบในมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส พวกเขาสามารถเรียกว่าเฟส 1 เฟส 2 และเฟส 3 ลวดแต่ละประเภทถูกพันรอบช่องที่ด้านตรงข้ามของด้านในของแกนสเตเตอร์ เมื่อลวดนำไฟฟ้าอยู่ภายในแกนสเตเตอร์แล้ว แกนจะอยู่ภายในเฟรม

มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานอย่างไร

หลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าเทสลาเป็นเช่นนั้น มันเริ่มต้นด้วยแบตเตอรี่ในรถซึ่งเชื่อมต่อกับเครื่องยนต์ พลังงานไฟฟ้าถูกส่งไปยังสเตเตอร์ผ่านแบตเตอรี่ ขดลวดภายในสเตเตอร์ (ทำจากลวดนำไฟฟ้า) จะอยู่ด้านตรงข้ามของแกนสเตเตอร์และทำหน้าที่เหมือนแม่เหล็ก ดังนั้น เมื่อใช้พลังงานจากแบตเตอรี่รถยนต์กับมอเตอร์ ขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กที่หมุนได้ซึ่งจะดึงแท่งนำไฟฟ้าที่อยู่นอกโรเตอร์ไปตามนั้น โรเตอร์หมุนคือสิ่งที่สร้างพลังงานกลที่จำเป็นในการหมุนเกียร์ของรถ ซึ่งจะทำให้ยางเปลี่ยนไป

ในรถยนต์ไฟฟ้าไม่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ชาร์จแบตเตอรี่อย่างไร? เมื่อไม่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแยก มอเตอร์ในรถยนต์ไฟฟ้าจะทำหน้าที่เป็นทั้งมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลที่ว่าทำไมรถยนต์ไฟฟ้าถึงมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น แบตเตอรี่ขับเคลื่อนมอเตอร์ ซึ่งจ่ายพลังงานให้กับเกียร์ที่หมุนยาง กระบวนการนี้เกิดขึ้นเมื่อเท้าเหยียบคันเร่ง - โรเตอร์ถูกดึงไปตามสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุน ซึ่งต้องการแรงบิดมากขึ้น แต่จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อปล่อยคันเร่ง

เมื่อเท้าออกจากคันเร่ง สนามแม่เหล็กที่หมุนอยู่จะหยุดและโรเตอร์จะเริ่มหมุนเร็วขึ้น (ซึ่งต่างจากการถูกดึงไปตามสนามแม่เหล็ก) เมื่อโรเตอร์หมุนเร็วกว่าสนามแม่เหล็กที่หมุนอยู่ในสเตเตอร์ การดำเนินการนี้จะทำการชาร์จแบตเตอรี่ใหม่โดยทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ

สามขั้นตอนหมายความว่าอย่างไร

ตามหลักการพื้นฐานของนิโคลา เทสลา ตามที่นิยามไว้ในมอเตอร์เหนี่ยวนำหลายเฟสในปี 1883 ของเขา "สามเฟส" หมายถึงกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับสเตเตอร์ผ่านแบตเตอรี่ของรถยนต์ พลังงานนี้ทำให้ขดลวดนำไฟฟ้ามีลักษณะเหมือนแม่เหล็กไฟฟ้า สิ่งนี้ทำให้มั่นใจถึงการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า

ในขณะที่เทคโนโลยีนี้ยังคงพัฒนาต่อไป ประสิทธิภาพของรถยนต์ไฟฟ้าก็เริ่มที่จะตามทันและแม้กระทั่งมีประสิทธิภาพเหนือกว่ารถยนต์ที่ใช้แก๊ส แม้ว่ารถยนต์ไฟฟ้าจะยังคงอยู่ห่างออกไปบ้าง แต่การก้าวกระโดดของบริษัทอย่างเทสลาและโตโยต้าได้จุดประกายความหวังว่าอนาคตของการขนส่งจะไม่ขึ้นอยู่กับเชื้อเพลิงฟอสซิลอีกต่อไป

รถยนต์ไฟฟ้ากับสิ่งแวดล้อม

จากมุมมองขนาดใหญ่ การเติบโตของรถยนต์ไฟฟ้ามีประโยชน์หลายประการ:

• ลดมลพิษทางเสียงเพราะเสียงมอเตอร์ไฟฟ้าถูกกดทับมากกว่าเครื่องยนต์แก๊ส
• มอเตอร์ไฟฟ้าไม่ต้องการสารหล่อลื่นและการบำรุงรักษา เช่น เครื่องยนต์แก๊ส สารเคมี และน้ำมัน

สรุป

มอเตอร์ไฟฟ้ามีมูลค่าสูงเป็นพิเศษในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากคนส่วนใหญ่เข้าใจและชื่นชมผลกระทบของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมสภาพแวดล้อมในสภาพภูมิอากาศ ความต้องการรถยนต์คันนี้ซึ่งเป็นอันตรายต่อธรรมชาติน้อยลงยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ด้วยความต้องการการเติบโตและการพัฒนานี้ นักประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของโลกบางคนได้ปรับปรุงมอเตอร์ไฟฟ้าให้ทำงานได้ดีขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น อีลอน มัสก์ ก็เป็นหนึ่งในนั้น ทำให้ถึงเวลาที่จะใช้รถยนต์ไฟฟ้าได้ทุกที่ แล้วนิเวศวิทยาของโลกก็จะสะอาดขึ้น