Nikola Tesla ụgbọ ala eletrik

Igwe ọkụ eletrik na-arụ ọrụ nke ọma karịa injin ọkụ ọkụ dị n'ime. Gịnị mere na mgbe

Eziokwu bụ isi bụ na nsogbu nke ụgbọ ala eletrik metụtara isi iyi ike, mana enwere ike ile ya anya n'ụzọ dị iche. Dị ka ọtụtụ ihe na ndụ anyị na-ewere dị ka ihe efu, a na-ewere moto eletriki na usoro nchịkwa na ụgbọ ala eletrik dị ka ngwaọrụ kachasị arụ ọrụ na nke a pụrụ ịdabere na ya na ụgbọ ala ndị a. Otú ọ dị, iji nweta ọnọdụ a, ha abịawo ogologo oge na evolushọn - site na ịchọpụta njikọ dị n'etiti ọkụ eletrik na magnetism na mgbanwe ya dị irè ka ọ bụrụ ike ọrụ. A na-eleda isiokwu a anya n'ihe gbasara okwu banyere mmepe nkà na ụzụ nke engine combustion dị n'ime, ma ọ na-adịwanye mkpa ikwu okwu banyere igwe a na-akpọ igwe eletrik.

Otu ma ọ bụ abụọ moto

Ọ bụrụ na ilele eserese arụmọrụ nke moto eletrik, n'agbanyeghị ụdị ya, ị ga-achọpụta na ọ karịrị pasenti 85 na-arụ ọrụ nke ọma, mgbe mgbe karịa pasent 90, yana na ọ na-arụ ọrụ nke ọma na gburugburu 75 pasent ibu. kacha. Ka ike na nha nke moto eletrik na-abawanye, ọnụọgụ nke arụmọrụ na-agbasawanye otú ahụ, ebe ọ nwere ike iru ya ọbụna na mbụ - mgbe ụfọdụ na 20 percent ibu. Otú ọ dị, e nwere akụkụ ọzọ nke mkpụrụ ego - n'agbanyeghị na ogologo nso nke elu arụmọrụ, ojiji nke dị ike Motors na nnọọ obere ibu nwere ike ọzọ iduga ugboro ugboro ịbanye n'ime ala arụmọrụ mpaghara. Ya mere, mkpebi banyere nha, ike, nọmba (otu ma ọ bụ abụọ) na iji (otu ma ọ bụ abụọ dabere na ibu) nke igwe eletriki bụ usoro nke bụ akụkụ nke ọrụ nhazi na-arụ ọrụ ụgbọ ala. N'okwu a, ọ bụ ihe kwere nghọta ihe kpatara na ọ ka mma ịnweta moto abụọ kama ịbụ nke dị ike nke ukwuu, ya bụ na ọ naghị abanyekarị n'ebe ndị na-arụ ọrụ dị ala, na n'ihi ohere nke imechi ya na obere ibu. Ya mere, na ibu akụkụ, dịka ọmụmaatụ, na Tesla Model 3 Performance, naanị a na-eji engine azụ. Na nsụgharị ndị na-adịchaghị ike, ọ bụ naanị ya, na n'ụdị dị ike karị, a na-ejikọta nke asynchronous na axle n'ihu. Nke a bụ uru ọzọ nke ụgbọ ala eletrik - enwere ike ịbawanye ike n'ụzọ dị mfe, a na-eji ụdịdị dabere na ihe ndị chọrọ ịrụ ọrụ nke ọma, na abụọ powertrains bụ mmetụta bara uru. Otú ọ dị, arụmọrụ dị ala na obere ibu adịghị egbochi eziokwu ahụ bụ na, n'adịghị ka engine combustion n'ime, igwe eletrik na-emepụta ihe na-agba ọsọ na efu efu n'ihi ụkpụrụ ọrụ ya dị iche iche na mmekọrịta dị n'etiti oghere magnetik ọbụna n'okpuru ọnọdụ ndị dị otú ahụ. Eziokwu ahụ e kwuru n'elu nke ịrụ ọrụ dị n'obi nke imepụta injin na ụdị ọrụ - dịka anyị kwuru, injin buru ibu na-aga n'ihu na-arụ ọrụ dị ala agaghị adị irè.

Site na mmepe ngwa ngwa nke mmegharị eletriki, ihe dị iche iche n'ihe gbasara mmepụta moto na-agbasawanye. A na-emepụta nkwekọrịta na nhazi ndị ọzọ, nke ụfọdụ ndị na-emepụta ihe dịka BMW na VW na-emepụta ma na-emepụta ụgbọ ala nke ha, ndị ọzọ na-azụta òkè n'ụlọ ọrụ ndị metụtara azụmahịa a, ma ndị ọzọ na-enyefe ndị na-ebubata ihe dịka Bosch. N'ọtụtụ oge, ọ bụrụ na ị gụọ nkọwapụta nke ụdị nwere ike eletrik, ị ga-ahụ na moto ya bụ "AC magnet synchronous na-adịgide adịgide". Otú ọ dị, onye ọsụ ụzọ Tesla na-eji ngwọta ndị ọzọ na ntụziaka a - asynchronous motors na ụdị niile gara aga na ngwakọta nke asynchronous na nke a na-akpọ. “Moto na-agbanwe ihe mgbochi dị ka draịva axle azụ na ụdị arụmọrụ 3. Na nsụgharị dị ọnụ ala nke nwere naanị draịva azụ, ọ bụ naanị ya. Audi na-ejikwa moto induction maka ụdị q-tron yana ngwakọta nke moto synchronous na asynchronous maka e-tron Q4 na-abịa. Gịnị bụ n'ezie banyere?

Nikola Tesla ụgbọ ala eletrik

Eziokwu ahụ bụ na Nikola Tesla mepụtara asynchronous ma ọ bụ, na okwu ndị ọzọ, moto eletriki "asynchronous" (laa azụ na ngwụsị narị afọ nke 19) enweghị njikọ ọ bụla na eziokwu na ụdị Tesla Motors bụ otu n'ime ụgbọ ala ole na ole nke igwe dị otú ahụ na -akwado. ... N'ezie, ụkpụrụ arụ ọrụ nke moto Tesla ghọrọ ihe a ma ama na 60s, mgbe ngwaọrụ semiconductor ji nwayọọ nwayọọ na -apụta n'okpuru anyanwụ, onye injinia America Alan Coconi mepụtara obere ihe ntụgharị semiconductor nke nwere ike gbanwee batrị ugbu a (DC) ka ọ bụrụ nke ọzọ (AC) ) dị ka achọrọ maka moto induction, na nke ọzọ (na mgbake). Nchikota nke inverter (nke a makwaara dị ka onye ntụgharị injin) na igwe eletriki nke Coconi mepụtara ghọrọ ihe ndabere maka GM EV1 aha ọjọọ na, n'ụdị nke a nụchara anụcha, tZERO egwuregwu. Yiri nchọnchọ ndị injinia si Toyota na usoro nke ịmepụta Prius na imepe TRW patent, ndị okike Tesla chọpụtara ụgbọ ala tZERO. N'ikpeazụ, ha zụtara akwụkwọ ikike tZero wee jiri ya rụọ okporo ụzọ.
Uru kasịnụ nke moto induction bụ na ọ naghị eji ihe ndị na-adịgide adịgide ma ọ chọghị ọla dị oke ọnụ ma ọ bụ na-adịkarị ụkọ, nke a na-etinyekarị na ọnọdụ ndị na-eme ka ndị na-azụ ahịa nwee nsogbu. Agbanyeghị, ma asynchronous na magnetọ na-arụ ọrụ na-arụ ọrụ teknụzụ zuru oke na ngwaọrụ semiconductor, yana na okike nke MOSFETs nwere transistor na-arụ ọrụ ubi na ndị transistor na-anọpụ iche na nso nso a (IGBTs). Ọ bụ ọganihu a na - eme ka o kwe omume mepụta kọmpụta ntụgharị ngwaọrụ akpọrọ aha na, n'ozuzu ya, igwe eletrik niile na ụgbọ ala eletrik. Ọ nwere ike iyi obere ihe na ike ịmegharị DC nke ọma na batrị AC 150-phase na nke ọzọ bụ n'ụzọ dị ukwuu n'ihi ọganihu na teknụzụ njikwa, mana ekwesiri iburu n'uche na ugbu a na ike elektrọnik ruru ọkwa ọtụtụ oge karịa ka ọ dị na ezinụlọ netwọk eletriki, na-ejikarị ụkpụrụ gafere XNUMX amperes. Nke a na - eme oke oku nke igwe eletrọniki ga - emerịrị.

Ma laghachi na nke ọkụ eletrik. Dị ka igwe ọkụ na-ere ọkụ n'ime, ha nwere ike ịkọwapụta ruru eru dị iche iche, "oge" bụ otu n'ime ha. N'ezie, nke a bụ nsonaazụ nke ụzọ dị mkpa dị iche iche dị mkpa karịa usoro na ọgbọ nke magnetik. N'agbanyeghị eziokwu ahụ bụ na isi iyi nke ọkụ eletrik na onye nke batrị bụ kpọmkwem ugbu a, ndị na-emepụta usoro eletriki adịghịdị eche echiche iji DC moto. Ọbụna na-echefu ngbanwe ntụgharị gaa na akaụntụ, nkeji AC na ọkachasị nke mejupụtara asọmpi karịrị asọmpi ya na ihe ndị DC. Ya mere, gịnị ka a synchronous ma ọ bụ asynchronous moto pụtara?

Companylọ ọrụ ụgbọ ala eletrik

Ma Motos synchronous na asynchronous bụ nke ụdị igwe eletriki na-agbanwe agbanwe nke nwere ike dị elu. N'izugbe, onye na-etinye ihe na-etinye ihe ntanetị dị mfe nke mpempe akwụkwọ siri ike, aluminom ma ọ bụ ọla kọpa ọla kọpa (nke a na-ejikarị eme ihe n'oge ndị a) na eriri igwe. Ugbu a na-aga na stator windings na-abụghị abụọ, na ugbu a site na otu nke atọ n'ụzọ-eru nke ọ bụla ụzọ. Ebe ọ bụ na n’ime onye ọ bụla n’ime ha a gbanwere akụkụ ya site na nrịgo 120 metụtara ibe ya, ihe a na-akpọ magnet na-agbagharị. Nzọgharị nke windo rotor windings na eriri nke magnetik site na mpaghara nke stator kere na-eduga na nrughari nke ugbu a na rotor, yiri nke mmekọrịta na onye ntụgharị.
Ihe ndọta nke na - esi na ya na "ntụgharị" na stator na - emekọrịta, nke na - eduga n'ịdọ aka na ntanetị nke rotor na ntụgharị ọzọ. Otú ọ dị, site n'ụdị igwe eletriki a, rotor na-anọkarị n'azụ, n'ihi na ọ bụrụ na enweghị mmegharị dị n'etiti ubi na rotor, ọ nweghị oghere magnet ga-ebute na rotor. Ya mere, a na-ekpebi ogo ọsọ ọsọ site na ugboro nke ọkọnọ ugbu a na ibu. Agbanyeghị, n'ihi arụmọrụ dị elu nke igwe na-arụkọ ọrụ ọnụ, ọtụtụ ndị nrụpụta na-arapara n'ahụ ha, mana maka ụfọdụ n'ime ebumnuche ndị a dị n'elu, Tesla ka bụ onye na-akwado motọ asynchronous.

Ee, igwe ndị a dị ọnụ ala, mana ha nwere ọdịda ha, na ndị niile nwalere ọtụtụ ngwangwa na-aga n'ihu na Model S ga-agwa gị ka arụmọrụ na-agbadata nke ukwuu na nrụgharị ọ bụla. Usoro nke ntinye na ntinye nke ugbu a na-eduga na kpo oku, na mgbe igwe anaghị ajụ oyi n'okpuru nnukwu ibu, okpomọkụ na-akwakọba na ike ya na-ebelata nke ukwuu. Maka ebumnuche nchebe, ngwa eletrọnịkị na-ebelata ọnụ ọgụgụ nke ugbu a yana arụ ọrụ osooso na-eweda ya ala. Na otu ihe ọzọ - iji mee ihe dị ka generator, a ghaghị magnetized moto induction - ya bụ, "ịgafe" nke mbụ site na stator, nke na-emepụta ubi na ugbu a na rotor iji malite usoro ahụ. Mgbe ahụ ọ nwere ike inye onwe ya nri.

Asynchronous ma ọ bụ synchronous Motors

Synchronous nkeji nwere budata elu arụmọrụ na ike njupụta. Ihe dị iche dị iche n'etiti igwe na-arụ ọrụ bụ na ndọta magnet na rotor anaghị ebute site na mmekọrịta na stator, mana ọ bụ nsonaazụ nke ugbu a na-agafe site na windings ndị ọzọ etinyere na ya, ma ọ bụ magnet na-adịgide adịgide. Ya mere, ubi nke rotor na ubi na stator bu ihe omuma, ma oke ugwo ugbo ala na-adaberekwa na ntughari nke uzo, dika, na ugbua na ibu. Iji zere mkpa maka mgbakwunye ike ọkọnọ na windings, nke na-abawanye ikike ike ma na-eme ka njikwa dị mgbagwoju anya dị ugbu a, a na-eji igwe eletriki eletrik nke a na-akpọ excitation mgbe niile n'ụgbọ eletriki ọgbara ọhụrụ na ụdị ngwakọ. ya na ihe ndozi na-adịgide adịgide. Dịka e kwuworo, ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ndị nile na-emepụta ụgbọ ala dị ugbu a na-eji nkeji nke ụdị a, yabụ, dị ka ọtụtụ ndị ọkachamara si kwuo, a ka ga-enwe nsogbu na ụkọ nke ụwa dị oke ọnụ neodymium na dysprosium. Mbelata ojiji ha bụ akụkụ nke ihe ndị injinia nọ n'ọhịa a chọrọ.

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

Nhazi nke rotor isi na-enye ikike kasịnụ iji melite arụmọrụ nke igwe eletriki.
Enwere ihe ngwọta teknụzụ dị iche iche nwere ihe ndọta dị n'elu, rotor yiri diski, yana ndọta arụnyere n'ime. Ihe na-akpali mmasị ebe a bụ ihe ngwọta Tesla, nke na-eji teknụzụ ahụ e kwuru n'elu nke a na-akpọ Switched Reluctance Motor na-ebugharị Model 3's azụ axle. "Ịla azụ", ma ọ bụ nguzogide magnetik, bụ okwu na-emegide ihe ndọta magnetik, dịka nguzogide eletriki na ngbanwe eletrik nke ihe. Moto nke ụdị a na-eji ihe a na-eme na nhịahụ magnetik na-achọ ịgafe akụkụ nke ihe ahụ na-enweghị ihe mgbochi magnetik kacha nta. N'ihi ya, ọ na-ekpugharị ihe ndị ọ na-agafe n'ụzọ anụ ahụ ka ọ na-agafe akụkụ ahụ na-enweghị nkwụsị. A na-eji mmetụta a mee ihe na moto eletriki iji mepụta mmegharị ntụgharị - maka nke a, ihe ndị nwere ike ndọta dị iche iche na-agbanwe na rotor: siri ike (n'ụdị ferrite neodymium disks) na nro (steel disks). N'ịgbalị ịgafe ihe mgbochi dị ala, ndọta ndọta sitere na stator na-atụgharị rotor ruo mgbe edobere ya ka ọ mee ya. Site na njikwa ugbu a, mpaghara ahụ na-atụgharị rotor mgbe niile n'ọnọdụ dị mma. Nke ahụ bụ, ntụgharị adịghị ebido ruo n'ókè dị otú ahụ site na mmekọrịta nke oghere magnetik dị ka ọdịdị nke ubi na-esi na ihe ndị dị na ya na-eguzogide obere ihe na-esi na ya pụta na ntụgharị nke rotor. Site n'ịgbanwe ihe dị iche iche, ọnụ ọgụgụ nke ihe dị oké ọnụ ahịa na-ebelata.

Dabere na imewe, usoro arụmọrụ na torque na-agbanwe na ọsọ engine. Na mbụ, moto induction nwere arụmọrụ kachasị dị ala, na nke kachasị elu nwere magnet n'elu, ma na nke ikpeazụ ọ na-ebelata nke ọma na ọsọ. The BMW i3 engine nwere a pụrụ iche ngwakọ agwa, ekele a imewe na-agwakọta na-adịgide adịgide magnets na "enweghị mmasị" mmetụta akọwara n'elu. Ya mere, moto eletrik na-enweta ọkwa dị elu nke ike mgbe niile na torque bụ njirimara nke igwe nwere rotor ọkụ eletrik, ma ọ nwere obere ibu karịa ha (nke ikpeazụ na-arụ ọrụ nke ọma n'ọtụtụ akụkụ, ma ọ bụghị n'ihe gbasara ibu). Mgbe ihe a nile gasịrị, o doro anya na arụmọrụ na-ebelata na oke ọsọ ọsọ, nke mere na ọtụtụ ndị na-emepụta na-ekwu na ha ga-elekwasị anya na nnyefe ọsọ ọsọ abụọ maka moto eletriki.

Ajụjụ & Azịza:

Kedu injin Tesla na-eji? Ụdị Tesla niile bụ ụgbọ ala eletrik, ya mere a na-eji igwe eletrik arụ ọrụ. Ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ụdị ọ bụla ga-enwe moto induction AC nke 3 n'okpuru mkpuchi.

Kedu ka injin Tesla si arụ ọrụ? Igwe ọkụ eletrik na-arụkọ ọrụ ọnụ na-arụ ọrụ n'ihi ọnọdụ EMF n'ihi ntụgharị na stator stator nke oghere magnetik. A na-enye njem ntụgharị site na ntụgharị polarity na eriri igwe mmalite.

Ebee ka injin Tesla dị? Ụgbọ ala Tesla bụ ụgbọ ala azụ. Ya mere, moto dị n'etiti azụ axle aro. The moto mejupụtara rotor na stator, nke na-akpọtụrụ ibe ha naanị site bearings.

Ego ole ka injin Tesla na-atụ? Ibu nke moto eletrik agbakọtara maka ụdị Tesla bụ kilogram 240. N'ụzọ bụ isi, a na-eji otu mgbanwe engine eme ihe.