Iedereen die naar Elon Musk kijkt, hoe hij verschillende bedrijven tegelijk leidt, direct betrokken is bij veel processen, tijd heeft voor een Twitter-overname en natuurlijk ook een privéleven heeft met talloze kinderen, kan zich afvragen hoe Musk het allemaal voor elkaar krijgt. Wat drijft de man die alles al bereikt heeft en praktisch zwemt in het geld?
Wel, deze vraag is al vaak genoeg besproken. Dus laten we overgaan op een ander onderwerp. We willen niet weten wat Elon Musk drijft, maar wat zijn voertuigen drijft. Er wordt veel geschreven over uitrusting, over accessoires, over accu's en oplaadtechnologie - er wordt relatief weinig aandacht besteed aan de Tesla-motoren. Dus laten we beginnen!
Tesla motor functionaliteit
Tesla's arsenaal aan motoren omvat een asynchrone motor (ASM) en een synchrone motor (PSM). In de ASM induceert de stator (het vaste deel van de motor) een magnetisch veld in de rotor (het roterende deel van de motor). De roterende magnetische velden van de rotor en stator lopen asynchroon, vandaar de naam.
De PSM heeft een permanente magneet in de rotor, dus een rotormagnetisch veld is al aanwezig en hoeft niet geïnduceerd te worden. In dit geval lopen beide velden synchroon, wat de motor zijn naam geeft. In zekere zin combineert Tesla de PSM met het principe van een reluctantiemotor, die gebaseerd is op magnetische weerstand - maar dat is hier niet relevant.
Natuurlijk heeft elk Tesla motorontwerp zijn voor- en nadelen. De PSM levert bijvoorbeeld meer vermogen voor hetzelfde gewicht, is stiller en ook efficiënter. Hij is echter duur om te produceren en gebruikt zeldzame aardmetalen in zijn permanente magneten. Bovendien wordt de PSM onmiddellijk een generator als er geen energie op staat. Hij kan dus niet zomaar zonder weerstand draaien, maar moet zich altijd herstellen. Dit kan ingewikkelde koppelingssystemen noodzakelijk maken.
De ASM daarentegen heeft geen zeldzame aardmetalen nodig en kan zonder weerstand werken als er geen spanning op staat. Hij is ook goedkoper om te maken. Hij is echter minder efficiënt en dus minder zuinig, en hij is ook luidruchtiger dan de PSM.
Een overzicht van de voor- en nadelen van asynchrone motoren en synchrone motoren:
Asynchronmotor (ASM):
- Kan werken zonder zeldzame aardmetalen.
- Kan zonder weerstand draaien als er geen spanning op staat.
- Gunstiger in productie.
Synchronmotor (PSM):
- Levert meer vermogen voor hetzelfde gewicht.
- Is stiller in gebruik.
- Hogere efficiëntie.
- Wordt onmiddellijk generator als er geen energie is (mogelijk voordeel door terugwinning).
- Tesla combineert PSM met het principe van een reluctantiemotor (mogelijk nog meer voordelen, hoewel niet verder toegelicht in deze tekst).
Anmerkungen:
- PSM gebruikt zeldzame aardmetalen, wat de productie duurder maakt.
- PSM recupereert altijd als het niet onder spanning staat, wat ingewikkelde koppelingssystemen kan vereisen.
- ASM heeft een lager rendement dan PSM en is lawaaieriger in bedrijf.
Hoeveel motoren heeft een Tesla?
Tesla installeert tussen één en drie elektromotoren per voertuig, afhankelijk van het model. In de Model 3 en Model Y wordt in de standaardversie slechts één motor op de achteras gebruikt, en dat is een PSM. De Tesla Model 3 motoren en Tesla Model Y motoren in de "Long Range" en "Performance" vierwielaangedreven modellen zijn een gemengd paar, met een PSM op de achteras en een ASM aan de voorkant.
Het omgekeerde geldt voor de Model S en X. Tot april 2019 rolden beide modellen van de productielijn met elk twee ASM's; sindsdien zit er één ASM achter en één PSM voor. Door het gemengde gebruik van de motoren kunnen de voordelen van beide ontwerpen worden benut. Zo kan bijvoorbeeld alleen de efficiënte PSM bij lage belastingen worden gebruikt, terwijl de ASM zonder weerstand draait en naar behoefte kan worden ingeschakeld.
De Plaid-varianten van de Model S en X vertrouwen elk op drie motoren, twee achteraan en één vooraan. De bijzonderheid: bij de Plaid-motoren is de rotor omhuld met koolstofvezels om bijzonder snel te kunnen draaien. Dit principe is uniek en moeilijk te implementeren, omdat de koolstofvezels zeer nauwkeurig moeten worden gewikkeld, maar het levert ook veel vermogen en een ondenkbare acceleratie.
Wat vindt u van de verschillende motortypen van Tesla? Deel uw mening in de reacties.
Bron afbeelding: Austin Schmid via Unsplash
3 Opmerkingen
Andreas
Warum braucht es solche EAutos?
Ganz einfach um “Diesel Dieter” mit den Fakten der Möglichkeiten abzuholen. Reichweite, Ladegeschwindigkeit und Leistung war bei Tesla nie ein problem. Tesla hatte immer den Ansporn den Verbrenner zu ersetzen. Bei den deutschen Herstellern hat man da bis heute Zweifel.
Im Gegensatz zu Rotationskolben Verbrennungs Motoren sind die EMotoren auch beim langsam fahren/drehzahlen effizient.
Ob der also 1020ps oder 200ps hat macht bei der effizient nahezu keinen unterschied.
Ganz im Gegenteil sogar, denn der Motor wird als Generator zum rekuperieren verwendet und damit der genug Bremsenergie umwandeln kann muss der die “brems-Leistung” verarbeiten können.
Glühende bremsscheiben demonstrieren wie viel energie das sein kann.
Elektromagnetische Strahlung von E-Motoren?
Zu allererst muss man erwähnen das Verbrennungsmotoren ebenso Elektromagnetische strahlung erzeugen. Laut messungen sind diese sogar stärker als beim EAuto.
Die EMotoren sind hocheffizient ausgelegt und jedes ungenutzte microtesla bedeutet geringere effizienz des Motors. Dazu sind alle elektrischen komponenten gemäß EMV norm mit abschirmumg und filtern ausgestattet.
Das ein Mobiltelefon 1000x mehr strahlt, weil es das als übertragungsmedium nutzt, muss man glauber ich nicht erwähnen.
Um die Windradgegner-Argumente mal mit Fakten umzudrehen: Ein Verbrennungsmotor erzeugt bei einer Autobahnfahrt mehr Infraschall als ein Windrad in 27 Jahren.
Warum braucht es solche EAutos?
Ganz einfach um “Diesel Dieter” mit den Fakten der Möglichkeiten abzuholen. Reichweite, Ladegeschwindigkeit und Leistung war bei Tesla nie ein problem. Tesla hatte immer den Ansporn den Verbrenner zu ersetzen. Bei den deutschen Herstellern hat man da bis heute Zweifel.
Im Gegensatz zu Rotationskolben Verbrennungs Motoren sind die EMotoren auch beim langsam fahren/drehzahlen effizient.
Ob der also 1020ps oder 200ps hat macht bei der effizient nahezu keinen unterschied.
Ganz im Gegenteil sogar, denn der Motor wird als Generator zum rekuperieren verwendet und damit der genug Bremsenergie umwandeln kann muss der die “brems-Leistung” verarbeiten können.
Glühende bremsscheiben demonstrieren wie viel energie das sein kann.
Elektromagnetische Strahlung von E-Motoren?
Zu allererst muss man erwähnen das Verbrennungsmotoren ebenso Elektromagnetische strahlung erzeugen. Laut messungen sind diese sogar stärker als beim EAuto.
Die EMotoren sind hocheffizient ausgelegt und jedes ungenutzte microtesla bedeutet geringere effizienz des Motors. Dazu sind alle elektrischen komponenten gemäß EMV norm mit abschirmumg und filtern ausgestattet.
Das ein Mobiltelefon 1000x mehr strahlt, weil es das als übertragungsmedium nutzt, muss man glauber ich nicht erwähnen.
Um die Windradgegner-Argumente mal mit Fakten umzudrehen: Ein Verbrennungsmotor erzeugt bei einer Autobahnfahrt mehr Infraschall als ein Windrad in 27 Jahren.
Micha
Warum nur braucht man Fahrzeuge mit solch absurder Leistung im öffentlichen Verkehr!? Und dann auch noch bei elektrischen Fahrzeugen, deren Reichweite/verbrauch scheinbar das größte Problem für viele Fahrer darstellt.
Warum nicht einfach all das Geld (> 100.000 EUR pro Fahrzeug) in Sparsamkeit und Ökologie stecken, was doch die ursprünglichen Gedanken hinter der Elektromobilität waren, und damit gleichzeitig Reichweite gewinnen!?
Warum nur braucht man Fahrzeuge mit solch absurder Leistung im öffentlichen Verkehr!? Und dann auch noch bei elektrischen Fahrzeugen, deren Reichweite/verbrauch scheinbar das größte Problem für viele Fahrer darstellt.
Warum nicht einfach all das Geld (> 100.000 EUR pro Fahrzeug) in Sparsamkeit und Ökologie stecken, was doch die ursprünglichen Gedanken hinter der Elektromobilität waren, und damit gleichzeitig Reichweite gewinnen!?
Herbert Streit
Über 1.000 PS und haben extreme Drehfreudigkeit. Für diese Leistung braucht es einiges mehr als einen klassischen E-Motor und dicke Akkus. Das steckt hinter dem Antrieb der Plaid-Boliden von Tesla.
Das Tesla Model S Plaid ist mit das schnellste Serienfahrzeug, das man derzeit legal auf der Straße bewegen kann. Über 1.000 PS, 320 Sachen in der Spitze und die Beschleunigung eines Rennwagens.
Doch um solch eine krasse Leistung auch sicher auf die Straße zu bekommen, braucht es deutlich mehr als einen herkömmlichen E-Antrieb und dicke Akkupakete. Die Plaid-Modelle setzen beispielsweise auf gleich drei E-Motoren anstatt der sonst üblichen zwei. Die Antriebseinheiten wurden speziell für die Verwendung in den Plaid-Modellen entwickelt. Laut Tesla sind es die ersten ihrer Art, deren Rotor mit einer Kohlefaserhülle umgeben sind. Dies ermöglicht besonders hohe Drehzahlen. (efahrer.chip.de)
Als Elektomaschinenbauer kann ich mir schwer vorstellen, welche Lager für solche Drehzahlen reichen und welche Temperaturen diese aushalten können. Die Rotoren müssen auch extrem feingewuchtet sein bei 20 000 U/min.
Auch mach ich mir Sorgen, wie sich die starken elektromagnetischen Felder die einstehen, auf die Gesundheit der Fahrer auswirken können. (auf Gehirn und Herz).
Über 1.000 PS und haben extreme Drehfreudigkeit. Für diese Leistung braucht es einiges mehr als einen klassischen E-Motor und dicke Akkus. Das steckt hinter dem Antrieb der Plaid-Boliden von Tesla.
Das Tesla Model S Plaid ist mit das schnellste Serienfahrzeug, das man derzeit legal auf der Straße bewegen kann. Über 1.000 PS, 320 Sachen in der Spitze und die Beschleunigung eines Rennwagens.
Doch um solch eine krasse Leistung auch sicher auf die Straße zu bekommen, braucht es deutlich mehr als einen herkömmlichen E-Antrieb und dicke Akkupakete. Die Plaid-Modelle setzen beispielsweise auf gleich drei E-Motoren anstatt der sonst üblichen zwei. Die Antriebseinheiten wurden speziell für die Verwendung in den Plaid-Modellen entwickelt. Laut Tesla sind es die ersten ihrer Art, deren Rotor mit einer Kohlefaserhülle umgeben sind. Dies ermöglicht besonders hohe Drehzahlen. (efahrer.chip.de)
Als Elektomaschinenbauer kann ich mir schwer vorstellen, welche Lager für solche Drehzahlen reichen und welche Temperaturen diese aushalten können. Die Rotoren müssen auch extrem feingewuchtet sein bei 20 000 U/min.
Auch mach ich mir Sorgen, wie sich die starken elektromagnetischen Felder die einstehen, auf die Gesundheit der Fahrer auswirken können. (auf Gehirn und Herz).