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揭秘:特斯拉電動汽車的工作原理
揭秘:特斯拉電動汽車的工作原理電動汽車網訊 市面上的電動汽車越來越多,電動汽車沒有尾氣污染、噪音低、性能高,預計2025年就能把汽油和柴油汽車擠出市場。特斯拉ModelS型電動汽車
電動汽車網訊 市面上的電動汽車越來越多,電動汽車沒有尾氣污染、噪音低、性能高,預計2025年就能把汽油和柴油汽車擠出市場。特斯拉ModelS型電動汽車如今是世界上加速度最快的量產汽車,這個視頻介紹特斯拉ModelS型電動汽車所采用的技術。
為了讓大家明白電動汽車是如何獲得超高的性能,本視頻將分別分析電動汽車中的感應電動機,逆變器,鋰離子電池,以及整個汽車是如何協(xié)同工作的。
▌感應電動機
特斯拉汽車由感應電動機驅動,感應電動機是尼古拉˙特斯拉在一個世紀前發(fā)明的,特斯拉汽車的名字也是為了紀念尼古拉˙特斯拉而取的。
感應電動機有兩個主要的部件,定子和轉子。轉子由橫著的多根導電桿,兩端的導電圓盤,以及夾在導電圓盤之間的多個硅鋼片組成。定子連接到三相交流電上,線圈中的三相交流電產生旋轉的磁場,從而在電機中產生具有4個磁極的磁場,旋轉的磁場在轉子的導電桿中產生感應電流。因為導電桿中有電流,所以導電桿在磁場中轉動。
在感應電動機中,轉子的轉速始終小于磁場的旋轉速度,感應電動機中沒有電刷,也沒有永磁體,但動力強勁。感應電動機的優(yōu)點是:感應電動機的轉速取決于交流電的頻率,所以,只要控制交流電的頻率,就可以控制電機的轉速,從而控制汽車驅動輪的轉速??刂屏蓑寗虞喌霓D速,就控制了電動汽車的車速,這種控制方式簡單可靠。
電機具有變頻驅動模塊,用以控制電機的轉速,電機的轉速范圍為0到18000轉/分鐘,這個轉速指標大大優(yōu)于采用汽油或柴油發(fā)動機的汽車。對于汽油和柴油發(fā)動機來說,扭矩符合要求時,轉速不一定符合要求,因此,發(fā)動機不能直接連接到驅動輪上,發(fā)動機必須與變速器配合,才能使驅動輪達到所需要的轉速。
而感應電動機在輸出所需的扭矩的同時,還能輸出所需的轉速,能在轉速范圍內一直保持較高的效率,所以,電動汽車就不需要變速器。
另外,發(fā)動機無法直接產生旋轉運動,而是將活塞的上下直線運動轉換成旋轉運動,而將直線運動轉換為旋轉運動時,會出現(xiàn)機械平衡方面的問題。
發(fā)動機還有兩個問題,一個問題是,發(fā)動機不能像感應電動機那樣自己啟動,而是需要啟動電機進行啟動,另一個問題是,發(fā)動機無法均勻地輸出動力。為了解決這兩個問題,發(fā)動機要配備發(fā)電機給蓄電池充電,而蓄電池可以為啟動電機提供電力,發(fā)動機還要配備飛輪,從而盡量均勻地輸出動力。
而感應電動機不僅可以直接產生旋轉運動,而且可以均勻地輸出動力,所以感應電動機可以省去發(fā)動機上的很多部件。因此,感應電動機重量比發(fā)動機輕,響應速度比發(fā)動機快,動力比發(fā)動機強,使得電動汽車具有超強的性能。
▌逆變器
感應電動機的動力從哪兒來呢?來自電池組。
但感應電動機需要的是交流電,所以,需要逆變器把電池組輸出直流電,變成感應電動機所需要的交流電。逆變器同時控制其所輸出的交流電的頻率,從而控制電機的轉速。另外,逆變器甚至能控制交流電的電壓,從而控制電機的動力。
因此,逆變器就像電動汽車的CEO,執(zhí)行著對電動汽車的控制。
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