E-Motortechnik: asynchron versus synchron

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Re: E-Motortechnik: asynchron versus synchron

von Montblanc Carrera » 8. Jan 2016, 17:57

ChrisG hat geschrieben:
probefahrer hat geschrieben:
Oberfranke hat geschrieben:Oder kleinere Motoren, dafür aber einer pro Rad.

Das wäre richtig geil :!: :D Erwarte ich aber erst mit der ultimativen Fahrmaschine: dem neuen "Maximum Plaid"-Roadster. Wäre sicherlich auch keine Kostenersparnis, so 3 oder gar 4 Motoren für Model 3...


Damals war auch das Tesla ein Dorn um Auge da man 'unsprung mass' (glaube ungefederte Masse) vermeiden wollte, da sie anscheinend böse ist. Zu dieser zeit war aber Elon 'nur' Geldgeber ^^

Ein Motor pro Rad ist schon in Ordnung,
hat der AMG SLS Electric ja auch,
man darf sie halt nur nicht wie dereinst Lohner-Porsche in die Radnabe packen.
 
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Re: E-Motortechnik: asynchron versus synchron

von Beatbuzzer » 8. Jan 2016, 22:01

So wie er das im Video erzählt, würde ich "new motor technology" nicht als "neue Motorentechnologie" in Bezug auf den Motortyp übersetzen. Sondern eher, dass man die bestehenden driveunits vom S/X nicht übernimmt und neue konstruiert.
An vier einzelne Motoren und somit vier getrennte Inverter plus relativ komplexer Steuerung glaube ich nicht für ein kostenoptimiertes Fahrzeug. Überhaupt einen standardmäßigen Allradantrieb halte ich für unwahrscheinlich. Könnte mir gut vorstellen, dass man sich erstmal auf einen Front- bzw Heckantrieb beschränkt und später mal einen Allradantrieb nachreicht, ähnlich wie beim S damals.
Radnabenmotoren sind wie schon erwähnt Mist wegen der ungefederten Masse. Warum man sich sowas als Hersteller überhaupt antut, verstehe ich nicht. Erstmal die Vibrationen, denen der Motor da ausgesetzt ist und dann auch noch die Komfort- und Performanceeinbußen, die man irgendwie wieder ausbügeln muss...
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Re: E-Motortechnik: asynchron versus synchron

von kramrle » 8. Jan 2016, 22:14

Soviel ich weiss ist, einer der Vorteile des Asynchronmotors u.a. der einfache Aufbau und die Überlastfestigkeit. Er verträgt z.B höhere Betriebstemperaturen.
Er hat aber auch Schlupf und dadurch einen geringeren Wirkungsgrad.

Der Tesla S Motor ist ja auf eine Dauerleistung von irgendwas 60 kW? ausgelegt. Alles darüber ist Überlast => Wärme. Darum auch nur zeitlich begrezt abrufbare Maximalleistung.

Der Permanentmagnet Synchronmotor hat keinen Schlupf und den besseren Wirkungsgrad, leidet hingegen unter den Temperaturlimiten der verwendeten Magnete.

->Werden diese zu heiss, verlieren sie sukzessive ihre magnetische Kraft. Überlast ist da nicht soo gut und der Motor müsste eigentlich nach dem Abstellen nachgekühlt werden, damit die Magnete nicht durch die Restwärme überhitzen.


Diese Effekte kennt man in der Modellbauszene unter den Elektro Speedfliegern recht gut. Auch dort sind die Tage des Verbrenners längst gezählt.[emoji6]

https://youtu.be/if22FwMPyZI
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Re: E-Motortechnik: asynchron versus synchron

von Abgemeldet 06-2018 » 7. Aug 2017, 22:05

probefahrer hat geschrieben:Das Model 3 wird gemäss JB Straubel (Oktober 2015) eine komplett neue Motorentechnologie (+ neue Batteriestruktur) verwenden:
https://youtu.be/4c4IikI67CY?t=2979

Eine Abkehr vom Asynchronmotor scheint mir also naheliegend.


Gute Vorhersage von dir, wie es aussieht kommt es wirklich so :)

Was ich noch nicht verstehe, warum Porsche beim Mission E angeblich auf Permanentmagnet-Synchronmotoren setzt, damit auch mehrmaliges Beschleunigen ohne Überhitzen möglich ist. Nach dem was ich hier verstanden habe, sollte doch der Asynchronmotor besser mit Überlast klar kommen?
 
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Re: E-Motortechnik: asynchron versus synchron

von volker » 7. Aug 2017, 22:50

Das hat Herr Bitsche beim Vortrag über den Mission E erläutert. Beim Synchronmotor muss nur der Stator gekühlt werden. Das ist einfach, weil unbewegliches Bauteil.

So weit ich es verstanden habe, wird beim Asynchronmotor ein Strom im Rotor induziert, der außer einem Magnetfeld auch Hitze produziert. Die kurzfristige Überlastung mit der 5fachen Dauerleistung führt zu 5fachen Wärmeentwicklung. Wenn der Rotor zu heiß wird, ist Ende mit Überlast und die Limitierung greift ein. Das ist, was Porsche am Tesla-Antrieb bemängelt und selbst besser machen will.
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Re: E-Motortechnik: asynchron versus synchron

von Dornfelder10 » 7. Aug 2017, 22:58

volker hat geschrieben:Die kurzfristige Überlastung mit der 5fachen Dauerleistung führt zu 5fachen Wärmeentwicklung.

Es ist sogar noch schlimmer. 5fache Last bedeutet auch 5-facher Strom. Und die Verlustleistung steigt quadratisch mit dem Strom. Es sind also die 25-fachen Verluste. Zumindest in der vereinfachten Berechnung.

Gruß

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Re: E-Motortechnik: asynchron versus synchron

von kramrle » 7. Aug 2017, 23:13

volker hat geschrieben:Das hat Herr Bitsche beim Vortrag über den Mission E erläutert. Beim Synchronmotor muss nur der Stator gekühlt werden. Das ist einfach, weil unbewegliches Bauteil.

So weit ich es verstanden habe, wird beim Asynchronmotor ein Strom im Rotor induziert, der außer einem Magnetfeld auch Hitze produziert. Die kurzfristige Überlastung mit der 5fachen Dauerleistung führt zu 5fachen Wärmeentwicklung. Wenn der Rotor zu heiß wird, ist Ende mit Überlast und die Limitierung greift ein. Das ist, was Porsche am Tesla-Antrieb bemängelt und selbst besser machen will.
Dafür braucht Porsche für den Synchronmotor aber wieder permanent Magnete, deren seltene Erden von Kindernhänden aus dem Boden gekratzt werden. ( So o.ä. wenigstens die Meinung in den Medien ), oder eine Bürstenlose Erregung. Bei entsprechender Kühlung und Dimensionierung ist er dann aber auch Vollstromfest.

Eine Erregung über Schleifringe wäre auch toll, da man die Leute regelmässig für den Bürstenwechsel in die Werkstatt rufen könnte. [emoji16]
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Re: E-Motortechnik: asynchron versus synchron

von mephisto » 7. Aug 2017, 23:44

kramrle hat geschrieben:Der Permanentmagnet Synchronmotor hat keinen Schlupf und den besseren Wirkungsgrad, leidet hingegen unter den Temperaturlimiten der verwendeten Magnete.

->Werden diese zu heiss, verlieren sie sukzessive ihre magnetische Kraft. Überlast ist da nicht soo gut und der Motor müsste eigentlich nach dem Abstellen nachgekühlt werden, damit die Magnete nicht durch die Restwärme überhitzen.


Das hängt davon ab, was für Magnete verwendet werden. Bei Neodym wirds schon bei 80° problematisch.

Hier ein bisschen Info zum Thema: https://www.supermagnete.ch/eng/faq/What-temperatures-can-magnets-sustain
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Re: E-Motortechnik: asynchron versus synchron

von cko » 8. Aug 2017, 06:07

Dornfelder10 hat geschrieben:5fache Last bedeutet auch 5-facher Strom. Und die Verlustleistung steigt quadratisch mit dem Strom. Es sind also die 25-fachen Verluste.

Könntest du mal erläutern, warum bei 5 fachem Strom die Verlustleistung um einen Faktor 25 steigt, die Leistungsabgabe aber nur um einen Faktor 5?
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Re: E-Motortechnik: asynchron versus synchron

von Beatbuzzer » 8. Aug 2017, 06:21

kramrle hat geschrieben:Dafür braucht Porsche für den Synchronmotor aber wieder permanent Magnete, deren seltene Erden von Kindernhänden aus dem Boden gekratzt werden. ( So o.ä. wenigstens die Meinung in den Medien ),

Das wird bei Porsche aber natürlich niemand bemängeln. Da feiern die Medien eher, dass Porsche auch für Arbeitsplätze im Ausland sorgt :roll:

cko hat geschrieben:Könntest du mal erläutern, warum bei 5 fachem Strom die Verlustleistung um einen Faktor 25 steigt, die Leistungsabgabe aber nur um einen Faktor 5?

Doppelter Strom im Leiter mit relativ konstantem Widerstand sorgt für den doppelten Spannungsabfall über ihm. Leistung ergibt sich aus Strom x Spannung. Die verluste steigen also im Quadrat.
In der Praxis sieht es noch schlimmer aus, da sich der Widerstand des Leiters (dem Kupfer im Rotor) durch den mächtigen Temperaturanstieg auf weit über 100°C auch nochmal merklich erhöht. Bei einem Delta von 100K ist das ein etwa 40% höherer Widerstand, der nochmal in die Rechnung eingeht...
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