Switched reluctance motor

Här diskuterar vi om Tesla Model 3

Moderator: Redaktion

Användarvisningsbild
zyax
Teslaägare
Inlägg: 1872
Blev medlem: 08 jul 2016 08:05
Ort: Växjö

Switched reluctance motor

Inlägg av zyax »

Model 3 verkar inte ha en permanentmagnetmotor utan en Switched Reluctance Motor. EDIT: verkar heta reluktansmotor på svenska. Det förklarar den enorma kapaciteten för Model 3, Tesla Semi och den nya Roadstern. Tesla måste ha löst problemet (som kallas "torque ripple") med SRM-motorn något som gör att den väsnas eftersom den byter rotationshastighet ofta. Många har tydligen försökt lösa detta problem och vad det verkar så har Tesla lyckats.

Allt detta enligt Electreks kommentartråd från "hackningen" av bilen.https://electrek.co/2018/02/25/tesla-mo ... qus_thread
Model 3 LR:

Wiring:
"Mostly CAN with a touch of Ethernet (including BroadR-Reach single pair)."

Wiring reduced by having 3 body controllers instead of 1

*No fuses* in Model 3. All solid state virtual fuses. You don't actualy blow anything, you just trigger a software shutoff of the power until you reset the "fuse".

Display:
"Connected by a 2 twisted pair system called FPD link III. There is a 4-pin Fakra HSD connector on the ICE (computer) module behind the glovebox area that can be easily accessed"

Suspension:
Top suspension arm FRP, curiously enough.
Massive front stabilizer

MCU/ECU (computers, incl. autopilot):
Liquid cooled by the main glycol loop

Seat heaters:
"Rear seats do indeed have heaters and they are connected. Just no way in the GUI as yet to enable them."

Drive unit:
"The drive unit contains the Inverter, Switched-Reluctance motor, a gear-reduction, and a differential to split the torque between the 2 wheels."


"The RWD has a higher capacity inverter than the AWD. (800A vs 500A) I don't know if there will be a "P" version yet, but maybe that one would retain the 800A in the rear and add a 500A in front."

Front motor:

There's a giant hollow already just waiting for it. "Cavernous space. You could put a small child in here." Note for if you need a smuggling compartment... ;)

Pack:
" I can tell you the voltage ranges haven't changed too much. BMS considers 100% SoC at 4.2v per cell but the bottom changed slightly; it's now 2.85v/cell for 0% SoC, whereas on S/X it was 2.5v/cell. Note that Tesla advises owners not to charge above 90% daily unless really needed, so that puts the top at around 4.1v/cell. There is also a bottom reserve of 3.5kWh that you can't touch."

4426 2170s, 96S46P arrangement, 4x modules

76kWh actual, 74kWh nominal. Possibly only 72.5 kWh usable due to the 3.5kWh "bottom reserve".

Max charge 192A**, max discharge 1200A (ED: this must be AC charging, as that works out to too low for DC (47-78kW). Max discharge equates to 294-482kW / 392-646 max theoretical HP from the pack)
Min bus voltage 245V, max bus voltage 402V
Max regen 46,9kW, max discharge 370kW

Cooling:
Mounted on sizeable rubber gaskets and with a lot of acoustic foam, to keep it quiet.

Weights added to the cooling fan to ensure that it's properly balanced.

12V battery:
45 Ah. Not sealed.

Heat exchanger:
"It's a plate stack type on top of the drive unit. Looks similar to the one I showed in the 1st video where the glycol is chilled by the A/C refrigerant. "

"Yes, and not only that, but if it is super cold and they actually need to add heat (the motor/inverter is super efficient, so not much waste available), they purposely run the inverter in an inefficient mode to generate excessive waste heat to heat the pack. S/X had a s***ty electric battery heater in the glycol loop and these seem to be very unreliable. So on 3 they basically did it with software!"

Build quality and engineering:
"I've taken apart hundreds of cars so far, and I find the 3 to be well put together and a lot of thoughtful engineering throughout. Particularly impressed by the high levels of integration as compared to S/X. Also going to a electric pump and filter on the DU means they want it to last a long time. Really, the only maintenance most owners will need to perform is adding windshield washer fluid and replacing tires. Maybe a 12v battery every 5 years. Brake pads should do 100k unless you do a lot of aggressive stops."

"I think you must be referring to Sandy Munro. He had a lot to say about the fit/finish and went on and on about how the first responders can't get to the cut loop. First off, none of the fit/finish issues exist on recent the cars I've investigated, and secondly, Sandy's focus on the cut loop is silly. In any accident that would need first responders to cut into the car, the HV system has already been totally disabled by the RCM (Airbag Computer). Anything that matters seems to be really good. I welcome more objective analysis though!"

General safety:
"The RCM (Airbag ECU) blows the HV pyrotechnic disconnect in the HV pack as soon as there is an accident. Easy to safe the HV system by unplugging one low-voltage connector."

"The HV system is totally isolated from the chassis, and if the BMS detects that the isolation has been compromised, (due to a short from chassis to any part of the HV system) it will open the contactors."

"The fire vents relieve any pressure inside the hermetic pack enclosure, and if there are any hot gases, the deflectors redirect them to a safe place. There is a cabin filter, but it's inside, so a post filter, not a pre-filter like the S/X have."

"There is a lot of redundancy in critical systems. I've seen it in the BMS, Brakes, Power steering Rack, CAN buses, and Power distribution (no fuses). I haven't had the drive unit apart yet, but I expect it to have some redundancy, or at least built with fault tolerance in mind."

Power steering = 2 separate controllers; one can fail and you still have power steering.

Crash energy absorption structure is unboltable. If the car is in a crash, you can remove it and install a new one.

Automatic water vent if the pack somehow gets flooded.

From another user, about Ingineerix who took the car apart, in comparison to a person who posted a different teardown:
"I don't know what qualified that person to assess the quality of engineering, but I know Ingineerix personally and have never met anyone with a higher level of engineering skill and knowledge."
Blå Model 3 RWD LR med AP.
Nissan Leaf plus en elmoped, Gobyel.
Solceller på hela taket (ca 18kWp) och inga fossilmaskiner hemma.
Användarvisningsbild
Legato
Teslaägare
Inlägg: 10125
Blev medlem: 10 dec 2016 21:33
Ort: Tyresö

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av Legato »

Coolt! Väldigt glädjande att läsa all positiv input även bortsett från motorn.

Hur menar du att den förklarar kapaciteten? Antar du syftar på batterikapaciteten (vilken väl iofs inte har något med M3 att göra utan enbart Roadstern och Semin). Menar du att motorn blir så mycket effektivare att det räcker med mindre batterier än andra räknat med för Semin och Roadstern?
Ägt ca 30 elbilar genom åren varav nära 20 Teslor.

Bilar som just nu används:
RS E-Tron GT - 2022
I-Pace SE - 2020
Model 3 LR - 2021
e-Expert - 2021
Användarvisningsbild
zyax
Teslaägare
Inlägg: 1872
Blev medlem: 08 jul 2016 08:05
Ort: Växjö

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av zyax »

De har ju prestanda i lastbilen och i roadstern som få verkar tror på, även de mest insatta. De kan alltså ha löst detta med motorn. Massor av fördelar med den här typen. Mer förklaring på svenska:
Switchad reluktansmotor (SRM) eller Variabel reluktansmotor
I en SRM har både statorn och rotorn utpräglade poler och det är som regel färre poler i rotorn än i statorn. Vid olika antal poler undgår man att alla poler befinner sig i en sådan position att alla stator-rotor vinklar är noll grader (polerna befinner sig mitt för varandra). Detta är en position som inte ger något vridmoment och motorn fastnar i detta läge.

Motorn är beroende av givare och elektronik som övervakar rotor-positionen så att moment-vinkeln blir maximala 90 grader.

Den switchade reluktansmotorn är inte beroende av en sinusvågform för framdrivningen, pga moment-ripplet och statorlindningarnas starkt positionsberoende induktans, och därmed inte heller känslig för övertoner. Detta gör att motorn har ett mycket brett frekvensområde och det blir enkelt att ändra hastigheten.

Den switchade reluktansmotorn (SRM) kan betraktas som en form av stegmotor med färre poler. SRM:en har den lägsta produktionskostnaden av de olika industrimotorerna tack vare sin enkla uppbyggnad. Vanliga användningsområden för SRM är tillämpningar där den måste hållas stillastående långa perioder. Den är också lämplig för explosiva utrymmen, tex gruvor, då den inte har någon kommutator.

Faslindningarna i en SRM är elektriskt isolerade från varandra vilket ökar feltåligheten jämfört med omformarstyrda asynkronmotorer.
Blå Model 3 RWD LR med AP.
Nissan Leaf plus en elmoped, Gobyel.
Solceller på hela taket (ca 18kWp) och inga fossilmaskiner hemma.
Användarvisningsbild
zyax
Teslaägare
Inlägg: 1872
Blev medlem: 08 jul 2016 08:05
Ort: Växjö

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av zyax »

Verkar ändå stå kvar i manualen att den har permanentmagnetmotor. Skulle kunna vara en kombination dock. Spännande att höra riktiga expertutlåtanden om detta.
Blå Model 3 RWD LR med AP.
Nissan Leaf plus en elmoped, Gobyel.
Solceller på hela taket (ca 18kWp) och inga fossilmaskiner hemma.
Användarvisningsbild
TiborBlomhall
Inlägg: 7297
Blev medlem: 04 mar 2014 22:03
Ort: Stockholm
Referralkod: ts.la/tibor72449

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av TiborBlomhall »

En SRM motor kan man också köra på sinusvåg för jämnare gång. Undrar dock varifrån han fick infot. Det står ju uttryckligen AC permanent magnet motor i Model 3 användarmanual.

Jag tror testet man borde göra är att krypa under en avstängd Model 3 och kolla om en järnbit fastnar på motorn eller inte. Endast motor med permanent magneter är magnetisk även utan ström (därav namnet).
Användarvisningsbild
zyax
Teslaägare
Inlägg: 1872
Blev medlem: 08 jul 2016 08:05
Ort: Växjö

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av zyax »

TiborBlomhall skrev:
En SRM motor kan man också köra på sinusvåg för jämnare gång. Undrar dock varifrån han fick infot. Det står ju uttryckligen AC permanent magnet motor i Model 3 användarmanual.
Han har ju inte förklarat det där egentligen, men för honom verkar det så solklart så det kanske är så att det helt enkelt stod markerat på motorn. Vi får väl ta det med en stor nypa salt dock, men är det sant är det ju inte konstigt att man fått till prestanda till ett bra pris på produkter från och med nu. Det låter lite troligt när man hör andra prata om speciellt lastbilen och att specifikationerna på denna är omöjliga att uppnå.
Blå Model 3 RWD LR med AP.
Nissan Leaf plus en elmoped, Gobyel.
Solceller på hela taket (ca 18kWp) och inga fossilmaskiner hemma.
Användarvisningsbild
Legato
Teslaägare
Inlägg: 10125
Blev medlem: 10 dec 2016 21:33
Ort: Tyresö

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av Legato »

zyax skrev:
TiborBlomhall skrev:
En SRM motor kan man också köra på sinusvåg för jämnare gång. Undrar dock varifrån han fick infot. Det står ju uttryckligen AC permanent magnet motor i Model 3 användarmanual.
Han har ju inte förklarat det där egentligen, men för honom verkar det så solklart så det kanske är så att det helt enkelt stod markerat på motorn. Vi får väl ta det med en stor nypa salt dock, men är det sant är det ju inte konstigt att man fått till prestanda till ett bra pris på produkter från och med nu. Det låter lite troligt när man hör andra prata om speciellt lastbilen och att specifikationerna på denna är omöjliga att uppnå.
Fast gällande semin så är det ju återigen batteristorlek vs pris som fascinerat. Om denna typ av motor är klart effektivare så är det såklart signifikant men motorn i sig är om jag förstått det rätt en liten koatnadspost jämfört med batterierna för Semin.
Ägt ca 30 elbilar genom åren varav nära 20 Teslor.

Bilar som just nu används:
RS E-Tron GT - 2022
I-Pace SE - 2020
Model 3 LR - 2021
e-Expert - 2021
vigge50
Inlägg: 7441
Blev medlem: 11 apr 2014 12:23
Ort: Göteborg

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av vigge50 »

Om vi ska gå direkt till källan så har han skrivit om det här på reddit,



Han har även videor med genomgång av hur Model 3 är konstruerad och en reddittråd för frågor.



Användarvisningsbild
zyax
Teslaägare
Inlägg: 1872
Blev medlem: 08 jul 2016 08:05
Ort: Växjö

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av zyax »

vigge50 skrev:
Om vi ska gå direkt till källan så har han skrivit om det här på reddit,



Han har även videor med genomgång av hur Model 3 är konstruerad och en reddittråd för frågor.



Det är ju där han bara konstaterar att det är en SRM-motor, han har inte beskrivit någonstans var han får den informationen.
Blå Model 3 RWD LR med AP.
Nissan Leaf plus en elmoped, Gobyel.
Solceller på hela taket (ca 18kWp) och inga fossilmaskiner hemma.
Henrik Torphammar
Inlägg: 1549
Blev medlem: 10 apr 2017 10:35

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av Henrik Torphammar »

TiborBlomhall skrev:
Jag tror testet man borde göra är att krypa under en avstängd Model 3 och kolla om en järnbit fastnar på motorn eller inte. Endast motor med permanent magneter är magnetisk även utan ström (därav namnet).
En permanentmagnetmotor är inte magnetisk på utsidan. Jag har flera väldigt kraftiga modellflygmotorer både slotless och med slots. De har extremt kraftiga magneter men är inte ett minsta smack magnetiska på utsidan.
I'm out. Tibor har blivit för gammal!
Användarvisningsbild
TiborBlomhall
Inlägg: 7297
Blev medlem: 04 mar 2014 22:03
Ort: Stockholm
Referralkod: ts.la/tibor72449

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av TiborBlomhall »

Henrik Torphammar skrev:
TiborBlomhall skrev:
Jag tror testet man borde göra är att krypa under en avstängd Model 3 och kolla om en järnbit fastnar på motorn eller inte. Endast motor med permanent magneter är magnetisk även utan ström (därav namnet).
En permanentmagnetmotor är inte magnetisk på utsidan. Jag har flera väldigt kraftiga modellflygmotorer både slotless och med slots. De har extremt kraftiga magneter men är inte ett minsta smack magnetiska på utsidan.
:( :cry:
Användarvisningsbild
zyax
Teslaägare
Inlägg: 1872
Blev medlem: 08 jul 2016 08:05
Ort: Växjö

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av zyax »

Tesla har nu bekräftat att det är en permanentmagnetmotor, men han som gjorde hacket har också beskrivit att så är fallet så om det nu stämmer med SRM så är det en kombination vilket inte låter omöjligt.
Det står enligt honom PMSRM vilket skulle stå för Permanent Magnet Switched Reluctance Motor
Blå Model 3 RWD LR med AP.
Nissan Leaf plus en elmoped, Gobyel.
Solceller på hela taket (ca 18kWp) och inga fossilmaskiner hemma.
Användarvisningsbild
zyax
Teslaägare
Inlägg: 1872
Blev medlem: 08 jul 2016 08:05
Ort: Växjö

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av zyax »

Från http://ieeexplore.ieee.org/document/6180757/
Abstract:
I For the situation that the traditional switched reluctance motor exists output torque ripple, this article changes the motor structure, adding permanent magnets in the stator, which changes the motor into the hybrid-excitation motor and changes the magnetic circuit into the axial magnetic circuit. As a result, the magnetic circuit becomes shorter and the output torque becomes greater. Besides, because of changes in the structure, the control method using double complementary conduction suppresses torque ripple. At the same time there is no mutual inductance existing between each phases. We also discuss the speed structure and the hardware structure of the new switched reluctance motor.
Det här är väl den troliga lösningen som Tesla satt in i Model 3.
Blå Model 3 RWD LR med AP.
Nissan Leaf plus en elmoped, Gobyel.
Solceller på hela taket (ca 18kWp) och inga fossilmaskiner hemma.
JFAH
Inlägg: 491
Blev medlem: 31 jul 2014 22:04

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av JFAH »

Varför göra något enkelt när man kan göra det svårt :-) Tydligen är det grekland man skall åka till för att hitta el expertis...
Henrik Torphammar
Inlägg: 1549
Blev medlem: 10 apr 2017 10:35

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av Henrik Torphammar »

Det spekuleras i att dual motor får längre räckvidd. Men hur funkar det egentligen med torque sleep? Stängs en motor av helt och frihjular eller går effekten till den bara ner betydligt? Model S/X motor har ju inte magneter i rotorn och kan göra den omagnetisk på beställning(?!) Medan model 3 med permanentmagneter kommer ha kvar magnetismen vilket i sig ger motstånd när man drar runt motorn även om den är avslagen. Beroende på design kan "kuggandet" vara obefintligt ända upp till väldigt rejält. Att då helt slå av motorn kommer ju ge en bromsande verkan utöver att dra runt växellådan.

Så, hur funkar det på S/X, slår den verkligen av motorn helt och låter den frihjula eller ger den bara en väldigt låg effekt? Samt då Model 3, om den allt kan begagna sig av torque sleep?
I'm out. Tibor har blivit för gammal!
vigge50
Inlägg: 7441
Blev medlem: 11 apr 2014 12:23
Ort: Göteborg

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av vigge50 »

Här är en intressant artikel om Teslas val av SRM men det är en del spekulation ska dock påpekas.

https://cleantechnica.com/2018/03/11/te ... -in-depth/

Börjar en bit ner dock
Användarvisningsbild
zyax
Teslaägare
Inlägg: 1872
Blev medlem: 08 jul 2016 08:05
Ort: Växjö

Re: Switched reluctance motor

Inlägg av zyax »

vigge50 skrev:
Här är en intressant artikel om Teslas val av SRM men det är en del spekulation ska dock påpekas.

https://cleantechnica.com/2018/03/11/te ... -in-depth/

Börjar en bit ner dock
Intressant läsning ändå.
Blå Model 3 RWD LR med AP.
Nissan Leaf plus en elmoped, Gobyel.
Solceller på hela taket (ca 18kWp) och inga fossilmaskiner hemma.
Skriv svar