Varför växelström i elbilar?

Varför har man växelströmsmotorer i elbilar när batterierna har likström (man kan ju inte lagra växelström)?

För att växelströmsmotorer är betydligt enklare att varvtalsstyra.

Okej, tack. Men att omvandla likström är väl ganska komplicerat också med växelriktare?

Ja, det är precis styrningen som är anledningen.

• Hur skulle man lösa kommuteringen i likströmsmotorn? Borstar som slits ut och ger gnistor?
• Hur bestämma åt vilket håll den går så man slipper ha en mekanisk backväxel?
• Hur reglera momentet på ett mjukt och smidigt sätt?
• Hur ska man få den att agera broms och återvinna energin?

Inget är väl i och för sig omöjligt, men den enklaste lösningen är helt enkelt att använda en trefasmotor och styra strömmen med switchteknik, eftersom det finns effekthalvledare som klarar det nu. Eftersom man dessutom kan utnyttja motorns induktans som ändå redan finns där så blir strömriktaren förhållandevis smidig, jämfört med när man bygger växelriktare för godtyckliga laster.

Eftersom frekvensen på trefasmotorn varierar med varvtalet, så skulle det heller inte vara önskvärt att lagra växelspänning i batteriet, utan likspänning är den optimala utgångspunkten när man vill skapa växelström med godtycklig frekvens. I frekvensomriktare likriktar man först den inkommande växelströmmen för att skapa ett likströmsmellanled, som man sedan utnyttjar för att skapa den frekvens man vill ha.

Även en klassisk likströmsmotor är en växelströmsmaskin om du betraktar rotorn.
Kommutatorn omvandlar likströmmen till en växelström som flyter genom rotorlindningarna.
I fältet på en likströmsmaskin flyter likström, rotorlindningarna byter hela tiden polaritet under rotorns vridning i fältet.

Man kan förenklat säga att en trefas motor har man flyttat kommuteringen från den elektromekaniska kommutatorn till en halvledarbryggor i motorstyrdonet.

Anledningen är att att trefasmotorn är en i grunden mycket enkel och robust konstruktion som dessutom är billig att producera. Sedan drygt 35 år finns det utmärkta och tillförlitliga halvledare för den externa kommuteringen av likspänningen. Detta har gjort att den underhållskrävande och relativt sett mer komplexa likströmsmotorn har trängts undan.

Verkningsgraden är väl högre oxå (i själva motorn allafall)

Har det med att göra med att man varierar varvtalet med frekvensen i en växelströmsmotor i stället för styrkan som i en likströmsmotor?

De flesta DC-motorer är bortslösa. Det är bara enklare leksaker och liknande som har borstar i motorn.

Nja...

Du måste i båda fallen betrakta systemen som helhet trefasmotor + växelriktare, respektive likströmsmotor med dess kommutator. Du kommer inte att finna någon avgörande verkningsgradsskillnader, vid betraktelse dessa delar.

Alla elfordons dålig totala systemverkningsgrad ligger på helt andra plan än på vald elmotorteknologi.

Det finns ingen skillnad i detta, det är endast olika metoder för att uppnå samma utfall.

Du har nog aldrig sysslat med elmotordrifter på riktigt.....

Det har det nog då man slipper låta det gå till värme i en resistor.