Hieman työni puolesta tamuihin perehtyneenä voin kertoa että säätöalueella 1:5 nimellisnopeudesta (600-2800 rpm) hyötysuhde jää n 90%. ja putoaa sen jälkeen lineaarisesti 40%. Ajoneuvokäytössä tämä olisi ongelma koska tuolla 600 rpm:llä mennään suoravetoana yli kuuttakymppiä. Joten esim. Teslan moottorin maksimikierrokset on 18000 rpm joten se vaatii jatkeeksi vaihteiston (9:1 = kaksiportainen). Ei siis suoravetoa. Teslan moottori on perinteinen nelinapainen oikosulkumoottori, ja se siis pyörii 1500 rpm 50Hz. Teslan tajuusmuuttaja tuottaa maksimitaajuudella 600 Hz jotta tuo 18000 rpm saadaan ulos.
Missähän teholuokissa olevista tamuista puhut?
Jos nimittäin 400kW tamussa on 90% hyötysuhde tarkoittaa järkyttävää 44kW häviötehoa!
Kenellä on noin stanan iso sähkökiuas?
Edes 100kW teholuokissa ei todellakaan liikuta noin surkeissa hyötysuhteissa, sillä mietippä miten siirtää tuollainen häviöteho ulos niistä kärpäsen kikkareen kokoisista komponenteissa ilman nesteheliumissa kylpemistä.
Alle 1kW teholuokan tamuista ymmärrän vielä 90% hyötysuhteen jossain määrin, vaikka suunnittelu onkin päin prinkkalaa hinnan takia, jos se on yhtään noin surkealla tolalla.
Epätahtikoneen pystyy optimoimaan aikahelposti jollekkin muulle taajuusalueelle, kuin se Fingridin 50Hz.
Kuten monessa sähkömoottorissa onkin tehty, jotka pyörittävät jotain muuta kuin teollisuuden tarpeisiin tehtyjä peruskoneita.
Ja kuten sanottu, sähkömoottoreita on monenlaisia, jolloin suoravetoakin voidaan käyttää, jos niin vain halutaan.
Lainaampa tässä ABB:n dokumentista tälläisen kappaleen vuodelta 2001.
Sähkökytkentä transistoreilla on erittäin tehokas, joten
taajuusmuuttajien hyötysuhde on hyvin korkea: 0,97...0,99.
Moottorin hyötysuhde on yleensä välillä 0,82...0,97 moottorin
koosta ja nimellisnopeudesta riippuen. Voidaan siis sanoa, että
sähkökäytön kokonaishyötysuhde on aina yli 0,8, kun
säätämiseen käytetään taajuusmuuttajaa.
Tuossa oikosulkumoottorien hyötysuhteessa onkin sitten mukana pätö- ja loistehotkin...
Samasta syystä mainitsin sen DR13 diesel-sähköisen veturinkin, sillä mekaanisella vaihteistoilla on isommat häviöt ja polttomoottoriltakin on omat rajoitteensa noissa teholuokissa. Ja se on sentään tehty 60-luvulla ja 50-luvun tekniikalla.
Ja perustransistoreja ei ole tamuissa käytetty enää aikoihin....
Hieman tuli sähköturbojen kanssa touhuttua noiden suurnopeustaajareiden kanssa, mutta hyötysuhteesta en osaa sanoa muuta taikka jaata.
Starttimoottorin tehoisia laitteita, joten niissä hyötysuhteet voivat olla melkein mitä tahansa.
Sähköturboissa on vielä paljon kehittämistä, sillä oikeasti suoraan kovaa pyörivät sähkömoottorit ovat oma lukunsa ja koetellun teollisen tekniikan osalta vielä kehityksessä.
Dieselgeneraattorilla saavutetaan noin 200g/kWh (sähkö) ominaiskulutus ja akseliteholla ollaan optimipisteessä 175 g/kWh (uusin Wärtsilä 31). Henkilöautoilla pieninominaiskulutus on myös noin 200 g/kWh ja se on huonompi kuin dieselgenuissa. Syynä tähän on päästörajat jotka autoissa paljon tiukemmat. NOx-raja rajoittaa ruiskutusennakkoa ja hyötysuhde putoaa.
Kyllähän NOx päästöt hanskaa vakiokierroskoneella oikein hyvin ja suhteelisen halvallakin, koska moottorin voi optimoida erittäin hyvin pienilläkin (muutaman kymmenen kilowatin) tehoilla.
Wärtsilän moottoreiden optimointia haittaa erittäin voimakkaasti kierroslukuvaatimukset.
Mutta tilanne hitusen muuttuu, kun polttomoottorin kierroslukualue voidaan valita täysin vapaasti, jos genu painaa sähköä sähköauton käyttöön, jolloin generaattorin tuottamalla taajuudella ei ole merkitystä.
Henkilöauton d-moottori pörrää normiajossa 300 -220 g alueella, joka selittää pitkälti tuon Tesla Volvo vertailun tulosta. Ihan kiintoisa jutunaihe, mutta keposasti käsitelty.
Olen täysin samaa mieltä. Kepoisesti käsitelty kaikkineen.
Autojen sähköistämisessä puhdas sähköauto ei ole käytännössä mahdollinen, vaan erilaiset hybriditekniikat ovat toistaiseksi reaalista tulevaisuutta, jos kalustoa halutaan oikeasti sähköistää.
Niin hullulta kuin se tuntuukin, maailmasta loppuu litium hyvin nopeasti, jos kaikki pitää sähköistää.
Muut akkutekniikat ovat vielä vahvasti kehitysvaiheessa.
Tosin nanotekniikan avulla kondensaattorit saattavat yllättää akkuteknologian.
PS. Mikä laturi sulla on VMK:ssa?
Kunnostettu orkkis. Eli alkuperäiset kuoret, mutta täysin uudet sisuskalut.
Edit:
Ps. generaattoria voi pyörittää vaikka stirling-moottorilla, niin palotapahtumaa voi optimoida pirusti enememmän kuin missään dieselissä.
