Tại sao một chiếc xe Tesla sử dụng động cơ AC thay vì DC?

Tôi vừa xem một video lớn của nhà máy và tự hỏi tại sao họ sử dụng động cơ điện xoay chiều yêu cầu biến tần nguồn thay vì DC có thể được cấp nguồn trực tiếp từ pin DC của họ? Giới thiệu một biến tần có nghĩa là chi phí nhiều hơn (trọng lượng, bộ điều khiển, vv).

Có bất kỳ lý do cho điều đó? Sự khác biệt giữa động cơ AC và DC có thể dẫn đến quyết định này là gì? Ngoài ra có ai biết loại động cơ được sử dụng trong xe ô tô điện khác?

Bạn đang hỏi về sự đánh đổi kỹ thuật xung quanh việc lựa chọn một động cơ kéo cho một ứng dụng xe điện. Mô tả giao dịch thiết kế đầy đủ vượt xa những gì có thể tóm tắt một cách hợp lý ở đây, nhưng tôi sẽ phác thảo sự đánh đổi thiết kế nổi bật cho một ứng dụng như vậy.

Bởi vì lượng năng lượng có thể được lưu trữ hóa học (tức là trong pin) khá hạn chế, gần như tất cả các phương tiện điện đều được thiết kế với hiệu quả trong tâm trí. Hầu hết các động cơ kéo ứng dụng quá cảnh cho các ứng dụng ô tô nằm trong khoảng từ 60kW đến 300kW công suất cực đại. Định luật Ohms chỉ ra rằng tổn thất điện năng trong hệ thống cáp, cuộn dây động cơ và kết nối pin là P = I ² R. Do đó, giảm một nửa dòng điện làm giảm 4 lần tổn thất điện trở. Như một kết quả nhất các ứng dụng ô tô chạy ở một danh nghĩa DC liên kết điện áp giữa 288 và 360V _nom (có những lý do khác để lựa chọn các điện áp này cũng vậy, nhưng chúng ta hãy tập trung vào lỗ). Điện áp cung cấp có liên quan trong cuộc thảo luận này, vì một số động cơ nhất định, như Brush DC, có giới hạn trên thực tế đối với điện áp cung cấp do sự đóng góp của cổ góp.

Bỏ qua các công nghệ động cơ kỳ lạ hơn như chuyển đổi / miễn cưỡng biến đổi, có ba loại động cơ điện chính được sử dụng trong các ứng dụng ô tô:

Chổi động cơ DC : được giao hoán về mặt cơ học, chỉ cần một 'máy băm' DC đơn giản để điều khiển mô-men xoắn. Trong khi động cơ Brush DC có thể có nam châm vĩnh cửu, kích thước của nam châm cho các ứng dụng lực kéo khiến chúng bị cấm chi phí. Kết quả là, hầu hết các động cơ kéo DC là loạt hoặc shunt-vết thương. Trong cấu hình như vậy, có cuộn dây trên cả stato và rôto.

Động cơ DC không chổi than (BLDC): giao tiếp điện tử bằng biến tần, nam châm vĩnh cửu trên rôto, cuộn dây trên stato.

Động cơ cảm ứng : giao tiếp điện tử bằng biến tần, rôto cảm ứng, cuộn dây trên stato.

Sau đây là một số khái quát hóa thô bạo liên quan đến sự đánh đổi giữa ba công nghệ động cơ. Có rất nhiều ví dụ về điểm sẽ thách thức các tham số này; Mục tiêu của tôi chỉ là chia sẻ những gì tôi sẽ xem xét các giá trị danh nghĩa cho loại ứng dụng này.

- Hiệu quả:
Brush DC: Motor: ~ 80%, Bộ điều khiển DC: ~ 94% (flyback thụ động), NET = 75%
BLDC: ~ 93%, biến tần: ~ 97% (flyback đồng bộ hoặc điều khiển độ trễ), NET = 90%
Cảm ứng: ~ 91%: biến tần: 97% (flyback đồng bộ hoặc điều khiển kích động), NET = 88%

- Mặc / Dịch vụ:
Bàn chải DC: Bàn chải có thể mặc; yêu cầu thay thế định kỳ. Vòng bi.
BLDC: Vòng bi (trọn đời)
Cảm ứng: Vòng bi (trọn đời)

- Chi phí cụ thể (chi phí cho mỗi kW), bao gồm cả biến tần
Brush DC: Động cơ thấp và bộ điều khiển thường không tốn kém
BLDC: Nam châm vĩnh cửu công suất cao rất đắt
Cảm ứng: Trung bình - bộ biến tần thêm chi phí, nhưng động cơ thì rẻ

-
Bàn chải từ chối nhiệt DC: Cuộn dây trên rôto giúp loại bỏ nhiệt từ cả rôto và cổ góp thách thức với động cơ công suất cao.
BLDC: Cuộn dây trên stato giúp loại bỏ nhiệt đơn giản. Nam châm trên rôto có
cảm ứng gia nhiệt dòng điện xoáy vừa phải Cảm ứng: cuộn dây trên stato làm cho việc loại bỏ nhiệt stator đơn giản. Dòng điện cảm ứng trong rôto có thể yêu cầu làm mát dầu trong các ứng dụng công suất cao (vào và ra thông qua trục, không bị văng).

- Hành vi mô-men xoắn / tốc độ
Brush DC: Mô-men xoắn tốc độ không giới hạn về mặt lý thuyết, mô-men xoắn giảm với tốc độ tăng dần. Các ứng dụng ô tô của DC thường yêu cầu 3-4 tỷ số truyền để vượt qua phạm vi ô tô đầy đủ về cấp độ và tốc độ tối đa. Tôi đã lái chiếc EV chạy bằng động cơ DC công suất 24kW trong một số năm có thể làm sáng lốp xe từ vị trí đứng yên (nhưng phải vật lộn để đạt được 65 MPH).
BLDC: Mô-men xoắn không đổi lên đến tốc độ cơ bản, công suất không đổi lên đến tốc độ tối đa. Các ứng dụng ô tô là khả thi với một hộp số tỷ lệ duy nhất.
Cảm ứng: Mô-men xoắn không đổi lên đến tốc độ cơ bản, công suất không đổi lên đến tốc độ tối đa. Các ứng dụng ô tô là khả thi với một hộp số tỷ lệ duy nhất. Có thể mất hàng trăm ms cho mô-men xoắn để xây dựng sau khi ứng dụng hiện tại

- Linh tinh:
Bàn chải DC: Ở điện áp cao, động cơ cổ góp có thể có vấn đề. Động cơ Brush DC được sử dụng theo quy tắc trong các ứng dụng xe golf và xe nâng (24V hoặc 48V), mặc dù các mô hình mới hơn là cảm ứng do hiệu quả được cải thiện. Phanh hãm là khó khăn và đòi hỏi một bộ điều khiển tốc độ phức tạp hơn.
BLDC: Chi phí nam châm và thách thức lắp ráp (nam châm RẤT mạnh mẽ) làm cho động cơ BLDC khả thi cho các ứng dụng công suất thấp hơn (như hai động cơ / máy phát điện Prius). Phanh hãm về cơ bản là miễn phí.
Cảm ứng: Động cơ tương đối rẻ để chế tạo, và điện tử công suất cho các ứng dụng ô tô đã giảm giá đáng kể trong 20 năm qua. Phanh hãm về cơ bản là miễn phí.

Một lần nữa, đây chỉ là một bản tóm tắt cấp cao nhất của một số trình điều khiển thiết kế chính để lựa chọn động cơ. Tôi đã cố tình bỏ qua công suất cụ thể và mô-men xoắn cụ thể, vì những thứ này có xu hướng thay đổi nhiều hơn so với thực hiện thực tế.

... và bây giờ tại sao Tesla sử dụng động cơ cảm ứng

Các câu trả lời khác là tuyệt vời và có được tại các lý do kỹ thuật. Đã theo dõi Tesla và thị trường EV nói chung trong nhiều năm, tôi thực sự muốn trả lời câu hỏi của bạn như tại sao Tesla sử dụng động cơ cảm ứng.

Lý lịch

Elon Musk (đồng sáng lập Tesla) xuất phát từ suy nghĩ của Thung lũng Silicon (SV), trong đó "di chuyển nhanh và phá vỡ mọi thứ" là câu thần chú. Khi anh rút tiền ra khỏi PayPal với giá vài trăm triệu, anh quyết định xử lý (thám hiểm không gian và) xe điện. Ở vùng đất SV, thời gian / tốc độ để hoàn thành công việc là tất cả, vì vậy anh ấy đã đi tìm xung quanh để tìm thứ gì đó anh ấy có thể sử dụng làm điểm khởi đầu để bắt đầu nhảy.

JB Straubel là một kỹ sư có đầu óc (cả không gian và EV), người đã tìm đến Musk ngay sau khi Musk quan tâm đến không gian và EV công khai.

Trong cuộc họp ăn trưa đầu tiên của họ, Straubel đã đề cập đến một công ty có tên AC Propuls đã phát triển một chiếc xe thể thao điện nguyên mẫu sử dụng khung xe hơi. Đã có trong thế hệ thứ hai của nó, nó vừa mới chuyển sang sử dụng pin lithium-ion, có tầm bắn xa 250 dặm, cung cấp nhiều mô-men xoắn, có thể đi 0-60 trong dưới 4 giây, nhưng, Gecman nhất để thảo luận này, được sử dụng - - bạn đoán nó - Động cơ AC (động cơ cảm ứng).

Musk đã đến thăm AC Propuls và ra đi rất ấn tượng. Ông đã cố gắng trong vài tháng để thuyết phục AC Propuls thương mại hóa chiếc xe điện, nhưng họ không có hứng thú làm điều đó vào thời điểm đó.

Tom Gage, chủ tịch của AC Propuls, đề nghị rằng Musk gia nhập lực lượng với một người cầu hôn khác bao gồm Martin Eberhard, Marc Tarpenning và Ian Wright. Họ đã đồng ý hợp nhất những nỗ lực của họ, với việc Musk trở thành chủ tịch và tổng giám đốc thiết kế sản phẩm, Eberhard trở thành CEO và Straubel trở thành CTO của công ty mới mà họ đặt tên là "Tesla Motors".

Câu trả lời

Vì vậy, bạn có nó, Tesla sử dụng cảm ứng chủ yếu là vì nguyên mẫu khả thi đầu tiên mà Musk thấy đã sử dụng nó. Quán tính (không có ý định chơi chữ ... ok, một chút) giải thích phần còn lại ("Nếu nó không bị hỏng ...").

Bây giờ là lý do tại sao AC Propuls sử dụng nó trong nguyên mẫu Tzero của họ, hãy xem các câu trả lời khác ... ;-)

Nếu bạn muốn câu chuyện đầy đủ đi đây hoặc đây .

Thật khó để nói lý do chính xác của các kỹ sư là gì mà không thuộc nhóm thiết kế, nhưng đây là một vài suy nghĩ:

1. Cả hai động cơ yêu cầu ổ đĩa tương tự. Động cơ DC chải có thể chạy trực tiếp hết pin nhưng loại động cơ bạn đang nhìn trong xe điện là động cơ DC không chổi than. Các ổ đĩa cho động cơ cảm ứng và động cơ DC không chổi than rất giống nhau. Việc điều khiển một động cơ cảm ứng có lẽ phức tạp hơn nói chung.

2. Động cơ không chổi than DC có nam châm trong rôto. Điều này là tốn kém hơn so với một cánh quạt cảm ứng với đồng. Ngoài ra, thị trường nam châm rất biến động. Mặt khác, một động cơ cảm ứng sẽ có nhiều nhiệt hơn được tạo ra trong rôto do tổn thất I²R và tổn thất lõi.

3. Mô-men xoắn khởi động trên động cơ không chổi than thường cao hơn so với động cơ cảm ứng.

4. Hiệu suất cực đại của chổi than thường cao hơn động cơ cảm ứng nhưng tôi tin rằng tôi đã đọc ở đâu đó rằng Tesla có hiệu suất trung bình cao hơn với động cơ cảm ứng của họ so với động cơ không chổi than. Thật không may, tôi không thể nhớ lại nơi tôi đã đọc nó, mặc dù.

5. Rất nhiều người đang nghiên cứu chuyển đổi máy miễn cưỡng bây giờ. Một vài hội nghị về động cơ gần đây nhất mà tôi từng tham gia là sự miễn cưỡng chuyển đổi. Họ không yêu cầu nam châm và hiệu quả trên các loại động cơ này có vẻ đầy hứa hẹn. Mọi người đều muốn tránh xa nam châm trong động cơ.

Vì vậy, như tôi đã nói, tôi nghi ngờ bất kỳ ai cũng có thể trả lời câu hỏi của bạn ngoại trừ các kỹ sư tại Tesla. Nhưng dự đoán tốt nhất của tôi là nó có thể có liên quan đến điểm 4 của tôi) nhưng tôi không biết điều đó chắc chắn. Tôi chắc chắn sự biến động của giá nam châm cũng có liên quan đến nó.

Câu trả lời đến từ chính nhân viên Tesla trong bài viết Cảm ứng Versus DC Brushless Motors

Phần này đặc biệt đáng chú ý:

Trong một ổ đĩa không chổi than lý tưởng, cường độ của từ trường được tạo ra bởi các nam châm vĩnh cửu sẽ được điều chỉnh. Khi cần mô-men xoắn cực đại, đặc biệt là ở tốc độ thấp, cường độ từ trường (B) phải tối đa - để dòng biến tần và động cơ được duy trì ở giá trị thấp nhất có thể. Điều này giảm thiểu tổn thất I² R (điện trở hiện tại) và do đó tối ưu hóa hiệu quả. Tương tự như vậy, khi mức mô-men xoắn thấp, nên giảm trường B sao cho tổn thất xoáy và trễ do B cũng giảm. Tốt nhất, B nên được điều chỉnh sao cho tổng tổn thất xoáy, trễ và I² được giảm thiểu. Thật không may, không có cách dễ dàng thay đổi B bằng nam châm vĩnh cửu.

Ngược lại, máy cảm ứng không có nam châm và trường B có thể điều chỉnh được, do vì B tương ứng với V / f (điện áp với tần số). Điều này có nghĩa là khi tải nhẹ, biến tần có thể giảm điện áp để giảm tổn thất từ ​​tính và hiệu quả được tối đa hóa. Do đó, máy cảm ứng khi hoạt động với biến tần thông minh có lợi thế hơn máy không chổi than DC - tổn thất từ ​​tính và dẫn có thể được giao dịch sao cho hiệu quả được tối ưu hóa. Lợi thế này ngày càng trở nên quan trọng khi hiệu suất được tăng lên. Với DC không chổi than, khi kích thước máy tăng lên, tổn thất từ ​​tính tăng tỷ lệ và hiệu suất tải một phần giảm xuống. Với cảm ứng, khi kích thước máy tăng lên, tổn thất không nhất thiết phải tăng. Do đó, ổ đĩa cảm ứng có thể là phương pháp ưa thích nơi hiệu suất cao được mong muốn;

Nam châm vĩnh cửu đắt tiền - khoảng 50 đô la mỗi kg. Các cánh quạt nam châm vĩnh cửu (PM) cũng khó xử lý do các lực rất lớn xuất hiện khi có bất kỳ vật liệu sắt từ nào ở gần chúng. Điều này có nghĩa là động cơ cảm ứng có thể sẽ giữ lợi thế chi phí so với máy PM. Ngoài ra, do khả năng suy yếu trường của máy cảm ứng, xếp hạng biến tần và chi phí dường như thấp hơn, đặc biệt là đối với các ổ đĩa hiệu suất cao. Vì máy cảm ứng kéo sợi tạo ra ít hoặc không có điện áp khi khử kích thích, chúng dễ bảo vệ hơn.

TẤT CẢ động cơ điện quay là động cơ điện xoay chiều. Mỗi người trong số họ.
Ngoài ra, về cơ bản, họ đang làm điều tương tự. Sự khác biệt là cách DC được biến thành AC và cách nó được sử dụng để tạo ra kết quả chuẩn.

Động cơ duy nhất là DC điện tử là động cơ chổi than. DC được biến thành AC bằng cổ góp xoay và bàn chải cố định. Ngoài động cơ đó, tất cả những người khác sẽ cần một số hình thức chuyển đổi DC sang AC. Động cơ chổi nói chung không hấp dẫn vì bộ biến đổi DC sang AC cơ khí (cổ góp) tương đối đắt tiền và tương đối ngắn.

Vì vậy, đối với Tesla hoặc các loại xe điện khác, sự lựa chọn không phải là DC hay AC, mà là, loại động cơ AC nào đáp ứng tốt nhất cho thiết kế nhằm mục đích tiết kiệm chi phí.

Tesla sẽ sử dụng những gì nó làm vì nó đáp ứng các mục tiêu thiết kế hiệu quả nhất về chi phí.

Các downvote cho rằng một số người đồng ý với Marcus và nghĩ rằng câu trả lời trên là nitpicking. Một chút suy nghĩ và nhìn vào câu trả lời của tôi nói chung có thể gợi ý sự thiếu hiểu biết về phần downvoters.

Tất cả các động cơ điện quay là động cơ điện xoay chiều

• Nếu bạn nghĩ rằng điểm này là nitpicking thì bạn cần phải suy nghĩ kỹ hơn về những gì một chiếc xe điện làm tổng thể.

Chúng ta hãy xem liệu các downvoters có can đảm để đọc những điều sau đây và sau đó loại bỏ các downvote của chúng. Đối với bản thân nó không quan trọng. Trong phạm vi mà bạn đánh lừa người khác, nó rất quan trọng.

TẤT CẢ các động cơ điện quay đòi hỏi một bộ điều khiển để áp dụng AC cho động cơ theo một cách nào đó.
Sự khác biệt giữa động cơ xoay chiều và động cơ DC rất hữu ích trong một số bối cảnh nhưng trong ô tô là một hệ thống khép kín bắt đầu bằng nguồn năng lượng DC và kết thúc bằng động cơ điện quay, sự phân biệt là sai và không hữu ích. Chiếc xe là một hệ thống khép kín. Ở đâu đó trong hệ thống có một bộ điều khiển chuyển đổi DC thành AC dưới một hình thức nào đó. Vấn đề không phải là nó được gắn bên trong stator rôto hay rôto, bên trong vỏ động cơ, được gắn vào vỏ hay ở một nơi nào khác trong xe.

Trong động cơ "DC" được chải, "bộ điều khiển" là một công tắc cơ được gắn ở đầu trục động cơ. Bộ điều khiển này được đặt tên là một cổ góp nhưng về mặt chức năng nó là một bộ điều khiển lấy DC và tạo ra một đuổi theo từ trường AC, khi có liên quan đến cuộn dây trong động cơ.

Một stator rôto nam châm vĩnh cửu "Động cơ DC không chổi than" có chức năng rất giống với động cơ DC được chải, với cổ góp được thay thế bằng các công tắc và cảm biến điện tử lấy DC được cung cấp và áp dụng nó vào các trường khác nhau để chúng có thể đuổi theo đuôi của chúng như rôto quay. Một lần nữa, nó là một động cơ AC với bộ điều khiển. Chỉ cần hỏi bất kỳ quanh co. Các cảm biến nằm trong động cơ thích hợp và các công tắc có thể liền kề với động cơ thích hợp hoặc từ xa.

Một động cơ cảm ứng lồng sóc thêm một mức độ phức tạp bằng cách sử dụng vòng quay của một cuộn dây có trở kháng thấp bên trong trường stato để tạo ra điện áp trong các thanh rôto và tạo ra một từ trường làm quay rôto để nó đuổi theo trường xoay chiều áp dụng cho cuộn dây stato. Một lần nữa, nó có DC đơn hướng (nhưng thay đổi hình sin) trong bất kỳ phần nào của chuỗi ổ đĩa. Nó cũng giống như một hệ thống DC và AC hỗn hợp như bất kỳ hệ thống nào khác.

Người ta có thể miễn cưỡng mô tả các động cơ truyền động dòng xoáy khác nhau - nhiều hơn giống nhau nhưng khác nhau. Đó là một động cơ xoay chiều với bộ điều khiển sản xuất nó từ DC.

Sự khác biệt đang được thực hiện là không liên quan và tầm thường. Câu hỏi thực sự là "tại sao Tesla sử dụng hình thức động cơ đặc biệt này chứ không phải là một loại khác". Rằng đây không chỉ là ngữ nghĩa mà là sự thiếu hiểu biết được thể hiện bằng wordin

• ... đòi hỏi phải có nguồn điện, thay vì DC trực tiếp hơn từ pin DC. Giới thiệu inveter có nghĩa là chi phí nhiều hơn (trọng lượng, bộ điều khiển, ect.) ...

Động cơ "DC" duy nhất không yêu cầu một số dạng biến tần hoặc hệ thống chuyển mạch điện tử là động cơ chải cơ. Những thứ này không phù hợp với nhiệm vụ của các ổ đĩa tốc độ biến thiên trọng lượng nhẹ mà sẽ có rất ít nếu được sử dụng trong các thiết kế xe điện hiện đại. TẤT CẢ các kiểu động cơ điện khác không có biến tần sẽ có một số điện tử thay cho biến tần.

Tôi đã nói ROTARY "động cơ điện là động cơ điện xoay chiều vì người ta có thể tạo ra một động cơ tuyến tính DC không chổi than với hoạt động chỉ chuyển đổi DC, mặc dù điều này sẽ sử dụng không hiệu quả đồng và từ tính. Bạn có thể làm điều đó với động cơ quay nhưng không có thế giới thực động cơ trong sản xuất khối lượng sẽ làm như vậy.

Động cơ DC không thể phù hợp với mật độ năng lượng của máy Ac. Cường độ trường tối đa ngay cả các nam châm tốt nhất có thể đạt được là 2,5 tesla trên khe hở không khí và để làm được điều này đòi hỏi một số kỹ thuật nghiêm túc, đặc biệt nếu bạn muốn sau đó xoay nhanh để mật độ năng lượng của bạn cao. Máy cảm ứng khá thoải mái sản xuất 3+ tesla mà không có sự đau buồn của nam châm và dung sai ngớ ngẩn. Họ rõ ràng không làm điều này như những cỗ máy DC hiệu quả nhưng ai nói những chiếc xe thể thao có hiệu quả không? Kg cho kg, máy cảm ứng AC mạnh nhất trong tất cả các loại máy khi được điều khiển mua một biến tần tinh vi và chạy ở tốc độ quay cao.

Những lý do thực sự tại sao họ sử dụng động cơ cảm ứng cho xe ô tô của họ là:

1. động cơ cảm ứng rẻ hơn
2. động cơ cảm ứng không cần nhiều bảo trì (không có bàn chải)
3. động cơ cảm ứng có trọng lượng nhẹ hơn
4. công nghệ mới để kiểm soát tốc độ của động cơ cảm ứng hiện đã có (điện áp thay đổi, tần số thay đổi) và dễ dàng sản xuất hàng loạt

IMHO, AC Propuls (Tesla Motors) sử dụng AC vì động cơ DC được giao hoán cơ học đáp ứng tỷ lệ "quay xuống" cao của ứng dụng phương tiện phức tạp hơn so với động cơ AC được giao hoán điện tử. Nếu không có tỷ lệ đầu vào cao đó, kích thước vật lý của động cơ chỉ tạo ra mô-men thô sẽ bị cấm. Động cơ cảm ứng chứ không phải động cơ PM không chỉ ổn định hơn về mặt tài chính, mà còn ổn định hơn từ quan điểm kỹ thuật. Nam châm có thể và làm hỏng. Các cuộn dây điện từ trường trong rôto, không quá nhiều và như chúng chứng minh, mật độ năng lượng là tương tự nhau.

Tôi có một ngoại lệ lớn đối với sự đồng thuận rõ ràng rằng "Tất cả các động cơ điện là AC" và tôi dựa trên lập luận của mình về một động thái cực duy nhất, chứ không phải là cuộc cách mạng toàn diện cho động cơ.

Trong một cực di chuyển, thời gian duy nhất AC thực sự cần thiết là khi cần thiết phải tạo ra dòng điện trong cuộn dây ký sinh, như trong rôto của động cơ cảm ứng. Mặt khác, chỉ có giao hoán là cần thiết.

Lập luận này có thể được thể hiện tốt nhất bằng cách quan sát một động cơ tại gian hàng. Chỉ các động cơ không có PM hoặc trường vết thương, là động cơ cảm ứng, cần AC để tạo ra dòng điện trường tạo ra từ trường phản ứng.

Tất cả các động cơ khác chỉ cần cung cấp DC cho stato để tạo ra mô-men xoắn đầy đủ tại gian hàng. Động cơ trường vết thương thường sử dụng AC để tạo ra trường nhưng cũng sẽ làm tốt với DC, có thể có mô-men xoắn thậm chí nhiều hơn so với khi trên AC.

Động cơ "servo" PM của tôi có thể cắt DC để điều khiển công suất nhưng chúng chỉ cắt DC, không đảo ngược với mỗi lần cắt. Đặt một cổ góp cơ học trên động cơ servo AC PM và nó sẽ hoạt động trên DC. Đúng, không hiệu quả nhưng không phải vì thiếu dạng sóng hình sin. Nó cũng sẽ bị giới hạn ở tốc độ tối đa mà không có bộ tăng tốc bàn chải cơ học.

Dành thời gian xem xét các đặc tính của gian hàng của động cơ gấp đôi, một động cơ rõ ràng là "chỉ AC", khi được cung cấp với DC và có thể bạn sẽ có thể hiểu được lập luận của tôi. Chỉ khi bạn muốn đẩy từng cực ngoài việc kéo nó, bạn mới phải cung cấp AC, nếu không thì DC là tất cả những gì bạn cần và thường là tất cả những gì bạn đang sử dụng, ngay cả khi nguồn điện là AC.

Đá phiến

Tất cả: Máy chải được giới hạn ở khoảng 48V để tránh phát điện. Ngược lại, một máy không chổi than có thể dễ dàng chạy từ pin 240V, với điện áp được tăng lên 480V hoặc cao hơn nhờ bộ chuyển đổi tăng áp DC được đặt giữa pin và động cơ. Với điện áp cao như vậy, tương tự như được sử dụng trong hầu hết các xe hybrid hoặc plug-in ngày nay, các tổn thất của điều khiển tốc độ được giảm thiểu liên quan đến tổng công suất được truyền, do đó phát huy hiệu quả cao.

Trên thực tế, Tesla sử dụng động cơ điện đồng bộ, sử dụng cả AC và DC. Nếu động cơ chỉ sử dụng AC thì đó sẽ là động cơ cảm ứng không đồng bộ, là động cơ không thể đoán trước được sử dụng trong xe do trượt trong trường điện từ khi điện áp được tạo ra trong rôto (Tốc độ đầu ra chậm hơn tốc độ quay của trường điện từ. Công thức: Số vòng quay mỗi phút = Tần số * 60 / Cặp cực trên mỗi pha - Tốc độ trượt).

Trong một động cơ đồng bộ có một cuộn dây stato phóng đại AC (giống như một động cơ cảm ứng thông thường), nhưng nó cũng có một rôto phóng đại DC (không giống như một động cơ cảm ứng). Bằng cách này, tốc độ đầu ra có thể đạt tốc độ tối đa theo lý thuyết (tốc độ sunchronous) làm cho một động cơ có thể dự đoán và hiệu quả để sử dụng trong xe. (Công thức: Số vòng quay mỗi phút = Tần số * 60 / Cặp cực trên mỗi pha).

Tesla sau đó có thể khám phá điều này và sử dụng ESC (Bộ điều khiển tốc độ điện tử). ESC là bảng mạch chuyển đổi một phần năng lượng DC từ pin sang nguồn AC, thay đổi sóng vuông thành sóng xoang, thay đổi tần số và biên độ phù hợp với tín hiệu từ bàn đạp ga và gửi năng lượng đã xử lý đến stato. Nó cũng thay đổi biên độ của nguồn DC với rôto phù hợp với nguồn AC đến stato.