[狂人新聞台] Taycan硬知識 - -12,000 Nm扭力 解密Porsche Taycan 動力核心

＃小編：坐穩了！令人屏息震驚的加速力道將駕駛和乘客狠狠壓進座椅

永磁同步馬達（PSM）而不是非同步馬達（ASM）

可不是每一種馬達都適合電動車。保時捷使用的是永磁同步馬達（PSM），較成本較低的非同步馬達（ASM）擁有更高的連續輸出功率，也不容易因過熱而需要調降功率。保時捷永磁同步馬達（PSM）透過三相交流電壓的電力電子系統供電與控制；換言之，馬達轉速由交流電壓在零點附近從正極流向負極的頻率來決定。在 Taycan 的馬達中，脈衝變流器負責調節定子磁場旋轉頻率，從而管理轉子轉速。轉子採用釹鐵硼合金製成的高品質永久磁鐵，在製造過程中會經過高強度定向磁場進行永久磁化。永久磁鐵在煞車過程中也有助於高效動能回收。當車輛處於滑行狀態，馬達便進入發電模式，讓磁鐵將電壓和電流導入定子線圈。

Taycan 電動馬達的「髮夾型繞組」

Taycan 電動馬達的「髮夾型繞組」技術亦完整體現了保時捷DNA - 登峰造極的科技。在這項技術中，構成線圈的導線不是圓形，而是矩形。相較於自持續滾動卷軸上取得銅線的傳統繞線技術，髮夾技術則採用成型組裝法，將矩形銅線分成個別好幾段，並彎曲成形似髮夾的 U 形，分別插入安裝線圈的定子疊片中，令矩形截面的表面層層相疊，再以雷射焊接「髮夾」兩端形成線圈，提升線圈密度，進而提高定子的銅含量。
保時捷髮夾技術的優勢，在於可將銅含量從過去的50%提升至近70%，達成相同容積能夠輸出更高的動力輸出與扭力目標；另一個重要的優勢則是相鄰銅線可均勻接觸，進而改善導熱，強化髮夾定子的冷卻效果。Taycan的電動馬達可將超過 90% 的能量轉化為動力：但是，與內燃機引擎一樣，耗能會轉化為熱能，這也使得電動馬達有一層冷卻水套包覆，為其散熱。

脈衝變流器的控制系統 蘊含保時捷的科技心血結晶

為了精確控制永磁同步馬達，電力電子系統必須掌握轉子的準確角度位置，此時就得仰賴解析器了。解析器由一個磁場傳導金屬製成的轉子盤、一個勵磁線圈和兩個接收線圈組成；勵磁線圈產生磁場，透過編碼器傳輸到接收器繞組，並在接收線圈中產生電壓，電壓相位與轉子位置成比例移動。控制系統可依據這些資訊準確計算轉子的角度位置。此一名為脈衝變流器的控制系統蘊含保時捷的科技心血結晶，負責將 800 V直流電轉換為交流電，並輸送至兩具電動馬達中。保時捷是有史以來第一家採用 800V電壓的車廠，這項技術一開始是為了保時捷 919 Hybrid 混合動力賽車而研發，現在則運用在量產車中，採用較細的電纜降低重量和體積，進而縮短充電時間。

Taycan電動馬達每分鐘轉速高達 16,000 轉。前後軸的驅動單元亦分別搭載一具變速箱，以在轉速範圍內成就保時捷經典的動態表現、效能和極速的完美協作。Taycan 是史上首款後軸搭載二速變速箱的電動跑車，其中第一檔的齒比非常短，前輪動力由一組單速行星變速箱傳輸到車輪。
此一組合賦予Taycan Turbo S強大的動力。前軸電動馬達的 440 Nm扭力經由齒輪比轉換後，將約 3,000 Nm的扭力傳至車輪；後軸電動馬達的 610 Nm扭力在第一檔時倍增為 9,000 Nm，齒比較長的二檔則確保高速行駛間維持高效能和動力儲備。這是一項深富開創性的先進科技，關注最細微之處，使得保時捷在純電時代仍能延續百年來的創新傳統。

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推薦課程-電力電子功率因數矯正設計實務

本課程首先介紹相移因數與失真因數，以釐清非線性電路與線性電路的功率因數定義差異，再介紹相關IEC 61000-3-2 Standard功率因數規範分類準則。並針對用於交流整流電路的基本電源轉換器特性，說明功率因數矯正技術基本原理，將之應用於兩級式與單級式單相、三相交流功率因數矯正整流電路。並解析諸電路原理:單相Buck+Boost電能轉換器、三相單開關諧波注入電路機、三相單開關電能轉換器串並、聯電路、三單相並聯電能轉換器、電荷充電泵電路、電磁開關電路、三相單級多階式電路。第二天將從電路設計考量，解讀PFC IC與功率半導體元件規格，上課學員需自備NB，以進行PFC IC應用手冊 EXCEL 程式化。並探討電路板佈線雜訊干擾及演練評析實例。本課程學員可提供工作上所遇到的相關實務個案，進行交流與研討。

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#智慧工廠 #智慧家庭 #無刷直流馬達BLDC #電機驅動器 #微控制器MCU #磁場導向控制FOC #變頻器VFD

【無編碼、無感測器驅動控制，一樣可實現節能！】

磁場導向控制 (Field-oriented Control, FOC) 是利用調整變頻器 (VFD) 的輸出頻率以及輸出電壓大小、角度，控制三相交流感應馬達或無刷直流 (BLDC) 馬達的輸出，可「個別控制」馬達的磁場及轉矩為其優點。

完全集成 FOC 演算法的三相無編碼、無感測器驅動器 (柵極驅動器)，可實現最佳效率和雜訊性能，讓設備可在靜止狀態、風車狀況甚至反向風車狀態下優化電機啟動性能——透過類比、脈寬調製 (PWM) 或時脈輸入控制馬達轉速 (RPM)，且能藉控制可選閉環速度，對「RPM／時脈頻率」進行編程，是吊扇、底座風扇、浴室排氣扇和家用電器風扇和幫浦的理想選擇。

延伸閱讀：
《AMT49406：無編碼、FOC 無感測器 BLDC 電機控制器》
https://www.allegromicro.com/…/…/BLDC-Drivers/AMT49406.aspx…

#朗格Allegro #QuietMotion #AMT49406

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動力(三相交流)の契約なしでとりあえず家庭で動力機器を動かす方法です。　契約するよりコスパ高いです。(Amazonアソシエイトプログラムを利用しています)

動力・三相モーターを 家庭用 単相200V で使う方法 三菱インバータ FREQROL D700S シリーズ

一般家庭で三相モーターを使った機器（動力機器）を動かすことが可能です。インバーターという単相200Vを三相200Vに変換可能です。

注意点
・インバータとモータの間にスイッチを付けることは出来ません。
・モーターの操作はインバーターを使って操作します
・停止、起動、正転逆転、速度調整はインバータを使って操作します
・インバータは２００Vのコンセントに接続して下さい
・モータの容量に合ったインバータを選択して下さい
・本操作は三菱電機の FREQROL-D700Sシリーズでの操作です。
・インバータのメーカーによって操作方法が異なります
・高周波ノイズが出ます、ラジオや無線LANの障害が発生する可能性があります。
・インバータは単相入力の物を選択して下さい
・ブレーカー容量には注意して下さい

今回使用したシリーズは三菱電機の FREQROL-D700シリーズの　FR-D720S-1.5Kを使用しています。

コンプレッサなどモータが制御される機器の場合、装置の大幅な改造が必要です。　通常は圧力スイッチでマグネチックリレーを動かしますが、インバータを使った場合、圧力スイッチの接点をインバータに入れる必要があります。

応用が楽なもの
・モータが制御されない機器
・洗車機、高圧洗浄機
・グラインダー
・マルノコ
・切断機

応用が難しい物
・エアーコンプレッサー
・モータが複雑に制御されるもの

応用できないもの、意味が無いもの
・溶接機
・コンピュータなどの電子機器
・アンプなど

三相200Vを単相200Vで使用したい

This is the home made potato washing machine by my grand father. Made from Old wheel,Old barrel, Wood box and electric motor in washing machine.

祖父が作成した芋洗い機です。

・木製の樽、木の車輪
・木の箱
・故障した洗濯機のモーターと三相交流変換器？
・ベルト

を使っています。

仮動作のために三相交流の機器を動かすと逆転してしまう事があります。この場合にこのアダプタを作っておくと便利です。　逆転してもこのアダプタを間に入れるだけで簡単です。　工具箱に入れておくと便利です。NEMA L6-20の規格で作成しました。