Tesla Model 3 Motor - Die geniale Technik dahinter

Die Ingenieure von Tesla Motor entwickelten beim Tesla Modell 3 ein verblüffendes Design. Sie wandten sich von den konventionell bewährten Induktionsmotoren ab und ersetzten sie stattdessen durch einen neuen Motor: den IPMSynRM. Diese Motoren haben ein völlig anderes Design und nutzen sowohl die Magnet- als auch die Reluktanzwirkung. Außerdem hat Tesla Motors damit begonnen, selbst die Induktionsmotoren vom Modell S durch diese neuen Motoren zu ersetzen! Aber wie funktionieren diese Motoren? Und was ist so besonders am IPMSynRM? Das sehen wir uns jetzt an.

[marmelade]

Die graphische Darstellung ist echt sehr gut gemacht, Respekt!

[Hanszweidrei]

Der kleine Unterschied ! Sehr anschaulich dargestellt, sehr interessant ! Vielen Dank !

[Leo-uubs]

Gutes Video! Ich interessiere mich schon dafür, aber ich blicke da nicht durch. Respekt an die schlauen Ingenieure, die uns so gut voranbringen!

[rumery]

Ich habe nichts gelernt, außer dass dieses Video nutzlos war.

[martindoppelbauer]

Das Video ist ja grafisch toll gemacht. Ich bin als E-Motorenentwickler mit dem Inhalt aber nicht wirklich einverstanden. 
Der Tesla-Motor ist tatsächlich vollkommen "normal" und aufgebaut wie jeder andere PM-Traktionsmotor in allen anderen Elektroautos auch. Die Kombination von Reluktanz- und PM-Moment ist zur Funktion von Grunddrehzahl- und Feldschwächbetrieb sogar unbedingt erforderlich - es geht gar nicht anders! Die Darstellung der Platzierung Magnete bei 7:45 im Video ist komplett falsch, sie würden so nur Streufluss machen und unwirksam sein. Die Unterteilung der Magnete in vier Teile zur Unterdrückung von Wirbelströmen ist naheliegend und vielfach diskutiert. Die Aussage am Ende des Videos, dass PM-Maschinen keine Rotorkühlung brauchen, ist falsch. Lustigerweise hat der Tesla-Motor sogar eine Hohlwelle mit innerer Ölkühlung. Das ist in den Animationen im Video nur nicht dargestellt.
Wenn man sich den Tesla-Antrieb genau anschaut, dann gibt es da tatsächlich einige Besonderheiten. Das wäre zum Beispiel die innenliegende Rotorkühlung, die Kühlung des Stators durch gestanzten axiale Kanäle und die Sprühkühlung des Wickelkopfes. Ebenfalls das Weglassen der Phasentrenner. Nichts davon wird allerdings im Video erwähnt. 
Sorry für meine harschen Worte, aber E-Motorentechnik ist nicht ganz einfach und dieses Video stellt vieles verwirrend und verzerrt dar.

[radfanol]

Sehr gut erklärt, aber mit vielen entscheidenden technischen Fehler im Detail und leider vielen Unwahrheiten:
1. Tesla hat gar nichts erfunden, sondern nur vorhandene technische Komponenten in ein Gesamtpaket erstmals integriert.
2. Die gesamte Antriebstechnik stammt aus der Entwicklung der Eisenbahnantriebe.
3. Erstmals wurden regelbare Drehstromantriebe in den 80er Jahren in der E- Lok E 120 eingebaut. Dabei handelt es sich um Asynchrondrehstrommotoren mit mehreren tausenden KW und nicht um solche Spielzeugmotoren wie in E- Autos.
4. Entwickelt wurden sie von Siemens in Erlangen.
5. Habe als Student der E- Technik genau hierüber meine Dipl.-Arbeit für Siemens geschrieben und auch hardwaremäßig gebaut.
Wurde nebenbei mit 1.0 bewertet.
6. Einen Job in der Entwicklung und Forschung bei Siemens habe ich jedoch abgelehnt, da ich nicht in solchen einem Massenbetrieb enden wollte. Nur riesige Grossraumbüros. Ich fühlte mich bei der Vorstellung meines zukünftigen Arbeitsplatzes wie ein Huhn in Stallhaltung. Da habe ich lieber gleich abgesagt und habe es auch nie bereut.
7. Die Autobauer, durchweg Maschinenbauer haben solange den E- Antrieb abgelehnt, da sie befürchteten ihre Macht in den Konzernen an die E- Techniker und Informatiker zu verlieren.
8. Deswegen hat Elon Musk bei der Entwicklung alle Maschinenbauer am Anfang kategorisch ausgeschlossen, damit wirklich etwas Neues entsteht und alte Zweifler das Projekt nicht untergraben.
8. Das ist der wirkliche Verdienst von Elon Musk. Er hat damit den Platzhirschen das Fürchten gelernt und dafür kann man ihn nur danken!!!!
9. Das Video ist einseitig, da der Asynchronmotor ganz andere entscheidende Vorteile bietet, und das sind:
a) sehr einfach herzustellen
b) man benötigt nur Eisen und Kupfer und keine seltene Metalle.
c) Das Magnetfeld verliert im Laufe der Jahre nicht seine Stärke, wie es bei Dauermagneten der Fall ist.

Fazit:
Ich bezweifle stark, ob diese 2 % mehr an Leistung bei neuen Motoren, sich wirtschaftlich darstellen lassen. Aus umwelttechnischen Gründen hat er aber im Vergleich zum ASM bereits verloren. Und seinen grössten Vorteil des grösseren Drehmoments verliert er im Laufe seiner Benutzung mit Sicherheit.
11. Beschäftige dich einmal mit der Wirkungsweise und Regelung eines Vierquadrantenstellers, angepasst auf das jeweilige positive und negative Drehmoment der mechanischen Abnehmerseite, dann wirst du erst verstehen, wo der Hammer hängt
11. Verkaufe bitte nicht 40 Jahre alte Technologie als neueste Erfindung von Tesla.
Danke
Radfan
Dipl.-Ing der E-Technik

[rsptouren]

Den permanenten Synchronmotor, auch mit Reluktanz, wie im Tesla verbaut, ist ein Standard-Motortyp und existiert seit vielen Jahrzehnten. Auch ist der Asynchronmotor nicht veraltet und findet deswegen auch im Auto Anwendung.

[hintermwaldbauer]

Ein echt gut gemachtes Video, sehr gut erklärt und supergute Graphiken.

[DYNAMIXofficial]

Wenn funktionierende Technik trotzdem noch weiter entwickelt wird👌

[jda]

Schön gemacht, toll erklärt. Auch, wenn Tesla hier das Rad (den Motor) nicht neu erfunden hat. Wichtig für die Elektromobilität ist, weg von den Bestandteilen aus Seltenerdmetallen zu kommen. Dann wird es von Euch bestimmt wieder solch tolle Erklär-Videos geben. Weiter so!!! 👍

[sero_k]

Ich hätte da mal eine Frage, bei Minute 3:34 wird gezeigt wie das Magnetfeld des Rotors mit dem Drehfeld des Stators wechselwirkt. Ich verstehe nicht ganz wieso die resultierende Kraft nach rechts gerichtet ist, also warum sich der Rotor nach rechts dreht. Könnte mir das jemand bitte erklären. Danke
(Für mich wirkt das so als ob sich die Kräfte aufheben würden)

[ewwatt]

Kann es sein, dass ihr das Drehmoment einen Asynchrinmotors zeigt, der bei eine festen Drehstromfrequenz anfährt?
Statt mit "Umrichter"?

[wolfgangrenner]

Ein simpler Fahraddynamo ist ein permanent erregter Synchronmotor, der aber als selbst erregter Generator benutzt wird. Synchronmaschinen sind so alt wie die gesamte Elektrotechnik seit Tesla und Siemens im 19. Jahrhundert. Das eine sorgfältig ausgestaltete Kombination von permanent erregtem Läufer mit Induktionseffekten gepaart ein paar Prozent Wirkungsgrad bringen mag (von vielleicht 93 % auf 96 %) ist sinnvoll. Ein großer Vorteil von permanent erregten Drehstrommaschinen ist die einfache Nutzung als Generator, die effektiver ist wie ein elektrisch erregter Synchrongenerator (Standardsystem bei Kraftwerksgeneratoren). Ein großer Nachteil der permanent erregten Motoren/Generatoren ist der Bedarf an den teuren und seltenen Magnetmaterialien Samarium, Neodym usw., die vorwiegend in chinesischer Hand sind. Die elektrisch erregte Motor/Generatormaschine braucht nur Eisen und Kupfer als Baumaterial, welches weltweit verfügbar ist. Zur Reduktion der Rohstoffabhängigkeiten, ist es auch tugendhaft den traditionellen elektrisch erregten Synchronmotor und Asynchronmoter auf Wirkungsgrad zu optimieren. Diese klassische Bauform hat als eine lange und breite Anwendungstradition. Eine reine Synchronmaschine als Generator zu nutzen ist schwierig, weil die elektronische Drehstromsteuerung in der Lage sein muss ein (quasi synchrones) Erregungsfeld zu erzeugen und dabei gewonnenen Generatorleistung abgeben zu können. Jedoch ist die Bremsstromrückspeisung im Eisenbahnbereich seit langer Zeit gängige Technik. Bei elektrischen Sportwagen, müssen diese Prinzipien halt auf engem Raum optimiert werden.

[bikelife]

Danke!
Eines der wohl besten Videos zum Thema Elektromotoren in Fahrzeugen überhaupt!

[darkkasper]

Deine Videos sind sehr spannend zum zu schauen

[santaclaus]

Diese Vollastkurve der ASM stimmt doch nur für eine konstante Drehfrequenz des Statorfeldes. Ändert man diese, so verschiebt sich die Drehmomentkurve nach links/rechts um die jeweilige Drehfraquenzänderung. So kann man auch das Maximalmoment beim Anfahren abrufen.

[marcodoering]

Super Animation. Vielen Dank! Ich finde diese Technik einfach genial.

[icwiener]

Nettes Video. Alles Stand der Technik seit mehr als 15 Jahren und keinesfalls eine Neuentwicklung von Tesla, siehe die Motoren von Branchenriesen wie beispielsweise Bosch, Denso oder Siemens Valeo. Tesla hat keinesfalls besonders herausragende Elektromotoren im Fahrzeug. Tesla hat ein gutes bis mäßiges Gesamtpaket und vor allem aber ein herausragendes Marketing.

[WinstonM.]

Das mit der Gegen-EMK wurde mir jetzt nicht ganz klar (4:55). In dem Abschnitt wird ja eine Synchronmaschine beschrieben. Soweit ich weiß gibt es dort kein Schlupf, also wie soll dann eine Gegenspannung induziert werden?
Oder laufen sie bei hohen Geschwindigkeiten einfach so schlecht, dass der Kippwinkel dauerhaft schwankt und deswegen eine Gegenkraft wirkt?

[jp]

"die Batterien liefern den Wechselstrom" - was sagt uns das?