Elektrische auto's zorgen voor opschudding in de autowereld. Deze geluidsvrije, vervuilingsvrije en hoog presterende voertuigen worden verwacht hun benzinetegenhangers overbodig te maken tegen 2025. Deze video zal de verborgen technologie achter onthullen het Tesla Model S, dat onlangs 's wereld snelst optrekkende wagen is geworden. We zullen zien hoe elektrische auto's hogere prestatievermogens bereikten door de technologie te analyseren achter de inductiemotor, de omvormer, lithium-ion batterijvoedingsbron, en vooral het gesynchroniseerde voertuigmechanisme, op een logische stapsgewijze manier. De krachtpatser van de Tesla-auto is een uitvinding van de grote wetenschapper Nikola Tesla, ongeveer 100 jaar geleden: de inductiemotor. De inductiemotor heeft twee hoofdonderdelen: de stator en de rotor. Hier zie je de constructiedetails van de motor. De rotor is een verzameling van geleidende staven kortgesloten door eindringen. Een driefasige wisselstroom wordt doorgegeven in de stator. De driefasige wisselstroom in de spoelen produceren een roterend magnetisch veld. De Teslamotor produceert een vierpolig magnetisch veld. Dit roterende magnetische veld induceert stroom in de rotorstaven om hen te doen draaien. In een inductiemotor, blijft de rotor altijd achter op het draaiveld. Een inductiemotor heeft borstels noch een permanente magneet. Tegelijkertijd is het robuust en krachtig. Het mooie van een inductiemotor is dat de snelheid afhankelijk is van de frequentie van de AC-voeding. Dus door gewoon de frequentie van de voeding te doen variëren, zullen we de snelheid van het aandrijfwiel kunnen bepalen. Dit maakt de snelheidsregeling van een elektrische auto eenvoudig en betrouwbaar. De motorvoeding komt van een aandrijving met variabele frequentie, die op zijn beurt de motorsnelheid regelt. Het motortoerental kan variëren van 0 tot 18.000 tpm. Dit is het aanmerkelijkste voordeel van de elektrische auto's in vergelijking met benzineauto's. Een verbrandingsmotor produceert bruikbaar koppel en uitgangsvermogen enkel binnen een beperkt toerentalgebied. Daarom is het geen slim idee om de motorrotatie rechtstreeks te verbinden met het aandrijfwiel. Een versnellingsbak is nodig om de snelheid van het aandrijfwiel te variëren. Daarentegen, zal een inductiemotor efficiënt werken binnen elk toerentalgebied. versnellingssysteem is dus niet nodig voor een elektrische auto. Bovendien produceert een verbrandingsmotor geen directe draaibeweging. De lineaire beweging van de zuiger moet omgezet worden in rotatiebeweging. Dit veroorzaakt grote mechanische balanceringsproblemen. De verbrandingsmotor is niet alleen niet zelfstartend zoals een inductiemotor. Bovendien is het uitgangsvermogen van een verbrandingsmotor steeds ongelijkmatig. Veel onderdelen nodig om deze problemen op te lossen. Daarentegen, zul je een directe rotatiebeweging hebben en een uniform uitgangsvermogen met een inductiemotor. Veel componenten in de verbrandingsmotor zijn hier niet nodig. Als gevolg van deze factoren, een geweldige respons en hogere vermogen/gewichtsverhouding zijn natuurlijk aanwezig in een inductiemotor met betere prestaties als gevolg. Maar waar haalt de motor zijn stroom vandaan? Het komt van een batterijpak. De batterij produceert gelijkstroom. Dus voordat de stroom bij een motor komt, moet het omgezet worden in wisselstroom. Hiervoor wordt een omvormer gebruikt. Dit krachtige elektronische apparaat regelt ook de wisselstroomfrequentie, en daarmee ook de motorsnelheid. Bovendien kan de omvormer zelfs de amplitude van de wisselstroom bepalen die vervolgens het motorvermogen controleert. De omvormer werkt dus als het brein van de elektrische auto. Laten we ons nu focussen op het batterijpak. Je zult verbaasd zijn vast te stellen dat het een verzameling gewone lithium-ioncellen is zoals diegene die je dagelijks gebruikt. De cellen zijn verbonden in een combinatie van serie en parallel om het vermogen te produceren om je elektrische auto te besturen. Glycolkoelvloeistof vloeit door metalen binnenbanden door de opening tussen de cellen. Dit is een van de belangrijkste vernieuwingen van Tesla. Door veel kleine cellen te gebruiken in plaats van een paar grote cellen wordt een efficiënte koeling gegarandeerd. Dit verlaagt de thermische hotspots en zorgt voor gelijkmatige temperatuurverdeling en een hogere levensduur van de batterij. De cellen zijn opgesteld in uitneembare modules. Er zitten 16 dergelijke modules in het batterijpak voor ongeveer 7.000 cellen. De verwarmde glycol wordt afgekoeld door langs een radiator te gaan, die aan de voorkant van het voertuig gemonteerd is. Bovendien kun je zien hoe zo'n laag gelegen batterijpak, dat zo dichtbij de grond geplaatst is, het zwaartepunt van het voertuig verlaagt. De lagere zwaartekracht verbetert aanzienlijk de stabiliteit van de auto. Het grote batterijpak is ook verspreid over de vloer en biedt structurele stijfheid tegen zijbotsingen. Laten we nu teruggaan naar Teslaes aandrijving. Het geproduceerde vermogen gaat naar de aangedreven wielen via een versnellingsbak. Zoals eerder besproken, Tesla Model S gebruikt een eenvoudige gangwissel met één versnelling omdat de motor efficiënt is een breed scala van rijomstandigheden. Je kunt zien dat die uitgangssnelheid van de motor in twee stappen gereduceerd wordt. Zelfs de achteruitversnelling bereiken is vrij eenvoudig in een elektrische auto. schakel de richting van de vermogensfase hiervoor om. Het enige doel van een transmissie in een elektrische auto is snelheidsreductie en geassocieerde koppelvermenigvuldiging. Het tweede onderdeel in de versnellingsbak is een differentieel. De verminderde snelheid wordt hier doorgegeven. Hier kun je zien dat dit een eenvoudig open differentieel is. Open differentiëlen hebben echter een probleem met tractiebesturing. Maar waarom gebruikt zo'n gevorderde auto een open differentieel in plaats van een gelimiteerd slipdifferentieel? Het antwoord is dat het open differentieel robuuster is en meer koppel kan verdragen. Het probleem met tractieregeling dat voorkomt in een open differentieel kan effectief opgelost worden met behulp van twee methoden: selectief remmen en de voeding onderbreken. In een verbrandingsmotor, dit soort onderbreking via de brandstof niet een goede respons opleveren. Een inductiemotor reageert echter vrij snel op de stroomvoorziening en dit is efficiënt om tractiecontrole te verkrijgen. In de Tesla, dit kan allemaal bereikt worden met een ultramodern algoritme met hulp van sensoren en controllers. Kortom, heeft Tesla Motors een complex mechanisch hardwaresysteem vervangen door een slim reagerende software. Wist je dat een elektrische auto gereden kan worden met behulp van slechts één pedaal? Dit komt door zijn krachtige recuperatief remsysteem. Dat betekent de kinetische energie van de auto bespaard wordt in de vorm van elektriciteit zonder het te verspillen als warmte. In een elektrische auto, zodra je het gaspedaal loslaat, treedt het recuperatief remmen in actie. Het interessante is dat, tijdens het recuperatief remmen dezelfde inductiemotor als een generator werkt. Hier drijven de wielen de rotor van de inductiemotor aan. We weten dat in een inductiemotor de rotorsnelheid lager is dan de RMF-snelheid. Om de motor in een generator om te zetten, moet je gewoon ervoor zorgen dat de rotor snelheid hoger is dan de RMF-snelheid. De omvormer speelt een cruciale rol hier voor de ingangsvermogenfrequentie en het behoud van de RMF-snelheid onder de rotorsnelheid. Dit zal elektriciteit in de statorspoelen opleveren, die veel hoger is dan de geleverde elektriciteit. De elektriciteit kan dan opgeslagen worden in het batterijpak na de omvorming. Een tegenovergestelde elektromagnetische kracht werkt op de rotor tijdens dit proces, en de aangedreven wielen en de auto zullen vertragen. Hiermee kan de voertuigsnelheid nauwkeurig gecontroleerd worden tijdens het rijden met behulp van een pedaal. Het rempedaal kan toegepast worden voor een complete stop. Zoals je misschien al weet, zijn elektrische auto's veel veiliger dan benzinesauto's. De onderhouds- en besturingskosten van een elektrische auto zijn veel lager dan bij benzinewagen. Met de nadelen van de elektrische auto ontdoken door de komst van verbeterde technologie, beloven elektrische auto's de auto's van de toekomst zijn. We danken Mr Jehu Garcia, een expert in elektrische auto's en YouTuber voor zijn technische ondersteuning voor deze video. Jouw steun op patreon.com wordt zeer op prijs gesteld. Het laat ons toe om extra gratis educatieve video's te maken voor je. Dank je.