Régime moteur - Relation entre "pied au plancher" et puissance eff

croco78 à dit:
... on voit un joli palier à 400 Nm de 0 à 1200 tr/min. Sur cette plage de régime et à ce couple, l’échauffement sera constant et maximal quelle que soit la vitesse du moteur (y compris moteur bloqué)...
Je suis parfaitement d'accord avec toi, le palier est justement la limitation (électronique) de couple (donc de puissance) de MG2 pour éviter qu'il ne surchauffe à basse vitesse, si il n'y avait pas cette limitation la courbe du couple continuerait à monter avec la baisse de vitesse de rotation (à puissance égale) mais dans une plage ou l'évacuation thermique des bobinages et du rotor du moteur n'est plus suffisante pour préserver l'intégrité du moteur.
Chez Toyota on a donc plus joué la sécurité que sur mon Kangoo en bridant le moteur à faible vitesse de rotation.
C'est ce que je m'évertue à dire depuis que j'ai ouvert ce topic.
Il faut savoir en effet que le rotor du moteur chauffe par courant de Foucault à partir du moment ou le rotor résiste au champ magnétique tournant généré par le stator et son pilotage électronique.
Toujours la fameuse loi de conservation de l'énergie où cela sort en énergie mécanique ou en chaleur. Ce n'est pas qu'une question de perte par effet joule dans le bobinage. Enfin, il faut savoir également que les aimants permanents ne doivent pas dépasser une certaine température qui leur ferait perdre définitivement leur magnétisme mémorisé. (Point de Curie lié à la température de Curie)
Certains aimants permanents à terre rare ont des points de Curie très bas peut-être le Professeur Shadoko pourrait-il nous dire compte tenu de ses recherches arrondies sur la Prius 1 si MG2 et MG1 sont équipés de tels aimants permanents à base de terre rare. Éventuellement connaître les matériaux utilisés. Il est toutefois très probable que Toyota garde ses secrets de fabrication tout comme Renault.
Je sais que le moteur électrique du Kangoo en est équipé mais je ne connais pas sa formule.
Certains de ces matériaux magnétiques ont des températures de fonctionnement limitées à 80 °C comme le NdFEB d'où le danger de maintenir en stationnaire son véhicule avec le pied sur l'accélérateur.
Le fer lui a un point de curie élevé (750 °C) mais est un piètre matériau pour faire des aimants permanents.
La puissance du champ magnétique des aimants permanents étant un des facteurs clé pour l'amélioration du rendement des moteurs.
Le constructeur du moteur fait donc un équilibre entre le Point de Curie, la puissance du champ magnétiques des aimants permanents et sa rémanence (capacité à conserver sa magnétisation mémorise au-dessus du point de curie). En fonction de cela le moteur résistera plus ou moins bien à une élévation de température.
Quand je dis que l'on peut griller un moteur, c'est aussi en passant ou en approchant le point de curie et dans ce cas cela passe par le rotor et non pas dans le stator comme le pense certain. Un rotor immobile peut concentrer l'échauffement dans certaine zone et dans ce cas le magnétisme se perd partiellement et le rendement du moteur baisse car il faudra plus d'intensité pour obtenir un même couple donc plus de perte par effet joule dans le stator.
Bon, ce petit message est destiné à apporter une éclairage compréhensible à tous (scientifiques ou non).
Que les scientifiques qui connaissent à fond ce sujet ne se scandalisent pas si les terminologies leur semblent trop simplistes, il s'agit pour moi de rendre les explications accessibles aux plus grands nombres. Par exemple faire découvrir la notion de point de Curie qui est la 2ème limite de l'échauffement d'un moteur électrique. :jap:
 
régime moteur

:eek: bonjour
Existe-t'il un tableau affichant le régime moteur stabilisé en fonction de la vitesse, de 30 km/h à la vitesse maxi
possible
j'ai fait une recherche sur le forum mais n'ai rien trouvé:papy:
 
Je ne sais pas si j'ai bien compris ce que tu cherches parce qu'un tel tableau ne peut pas exister !!!
En effet, le régime moteur de la prius ne dépend pas de la vitesse mais de la puissance que tu lui demandes quand tu enfonces l'accélérateur...
Plus tu demandes de puissance, plus il monte dans les tours, moins tu en demandes, plus ça baisse jusqu'à.... finir en électrique !
 
manu a très bien répondu ; néanmoins si tu veux savoir à peu près à quelle vitesse le moteur tourne à 90 km/h stabilisés sur du plat, sans vent, c'est vers les 1500 t/min voire moins. Soit l'équivalent d'une super-méga-surmultipliée, mais qui rétrograde en un clin d'oeil en cas de besoin.
 
régime moteur

manu a très bien répondu ; néanmoins si tu veux savoir à peu près à quelle vitesse le moteur tourne à 90 km/h stabilisés sur du plat, sans vent, c'est vers les 1500 t/min voire moins. Soit l'équivalent d'une super-méga-surmultipliée, mais qui rétrograde en un clin d'oeil en cas de besoin.

:-? je comprens bien, j'avais bien précisé : à vitesse stabilisée, ajoutons "théorique"
j'avais vu sur ce forum ,je pense, un possesseur de Prius qui avait ajouté à son tableau de bord un tas d'instruments de mesures (régime moteur,vitesse...etc)
et qu'il avait peut-être éditer les resultats de mesures:papy:
 
bonsoir,
en effet avec le canview , on peut visualiser un certain nombre de choses;tu peux consulter la discussion où il y a ce message :
http://prius-touring-club.com/vbf/showthread.php?p=10807

les réponses précédentes expliquent bien pourquoi la vitesse du moteur thermique n'est pas directement liée à la vitesse.
 
Je suis allé voir le moteur de la Prius chez un concessionnaire Toyota ce samedi et je ne vois pas pourquoi vous conseillez un régime... il n'est pas si gros que ça ! 8)
 
Départ canon en Prius !

Cet après midi j’ai voulu voir si comme sur les autres véhicules à boite de vitesses automatique il était possible avec la Prius de faire des départs « canon » en freinant du pied gauche tout en accélérant du droit pour que le moteur « prenne des tours », puis de lâcher les freins d’un seul coup. Résultat : ça marche ! Le moteur thermique ne prend pas de tours, mais l’électrique applique déjà du couple à la roue et au lâcher de frein la Prius semble relié à un élastique…
Je sais, ce n’est pas un comportement civique ni raisonnable mais de temps en temps cela fait du bien cette ambiance « année 80 » ! 8)
 
Normalement, le thermique prend quelques tours puisque c'est ainsi qu'on peut recharger la batterie en étant à l'arrêt.
Dans l'ordre :
- Pied gauche sur la pédale de frein
- Position D
- Pied droit à fond sur l'accélérateur

La dernière fois que j'ai fait cela, j'ai pas osé lacher le pied gauche 8)

:coucou:
 
Oh, y a pas de mal à ça. De temsp en temps.
Maintenant au premier qui fait des "donuts" avec ! :cool:
 
Sans accélérer à 0tr/mn (à l'arrêt) le moteur électrique développe déjà son couple maxi de 400Nm donc je vois pas l'interêt d'accélérer avec le pied sur le frein :eek:
 
Sans accélérer à 0tr/mn (à l'arrêt) le moteur électrique développe déjà son couple maxi de 400Nm donc je vois pas l'interêt d'accélérer avec le pied sur le frein :eek:
accessoirement c'est la manip pour recharger à fond la batterie (8 barres) ...
 
test d'accéleration

J'ai eu une minute d'angoisse l'autre jour après un péage: il n'y avait personne devant moi et j'ai accéleré à fond pour atteindre le 130 (du genre, je suppose, test des essayeurs). pas de problème pour l'atteindre. Je relache la pédale à 130, et je rappuie pour stabiliser la vitesse, et là, le trou, le grand vide, plus de moteur, plus de traction, même pédale au plancher. Ca a duré quelques secondes, et hop, la traction est revenue.
Je suppose que c'est un échauffement trop important d'un moteur électrique ou de la batterie, mais le système hybride m'a vraiment laissé sans ressource.
Inattendu et pas sympa comme réaction !
 
Je rédémarre souvent dans ce mode au péage et je n'ai jamais eu cette réaction des moteurs.
 
Moi aussi, j'aime encore bien en secher et en surprendre au demarage!tous ces BMWistes qui s'imaginent que l'on a une "sous voiture"eh bien souvent ils restent sur place!pas longtemps je l'avoue,car apres l'effet surprise,ils se rebiffent!
etn'ai jamais constaté de trou ou absence de puissance
1an,40000kms et toujours bluffé par cette auto!
 
Je ne suis pas un fou de vitesse ou d'accélérations, mais c'est vrai qu'elle me surprend cette totomobile
 
Je ne doute pas des capacités de franchissement inférieures en marche arrière : pente, caillou, etc. Pourtant lorsqu'il m'arrive d'oublier le frein de parking que j'utilise rarement, je ne m'en aperçois pas en reculant mais en avançant.
La marche arrière semble avoir un couple, à défaut de puissance, qui fait reculer la voiture malgré ce frein alors qu'en marche avant il faut accélérer plus fort et c'est là que je vois que j'ai laissé ce frein.
 
je me suis fais surprendre de la même manière également.
 
ça chauffe !

Suite aux différents et nombreux questionnements sur le fameux couple au démarrage de 400 N, celui du moteur électrique MG2, je vous soumets quelques calculs pour aider à la réflexion .

Hypothèse: Le MG2 en mode EV peut tirer 20 kW de la batterie.
Cette puissance permettrait d'obtenir théoriquement, aux pertes près, un couple de 400 N à une vitesse de rotation de MG2 de 20000/400 = 50 radians/seconde, soit environ 480 tours/minute, soit environ 13 km/h.
Le moteur électique, à cette vitesse réduite, sera alimenté en 200 V, donc sera parcouru par un courant de 20000/200 = 100 Ampère.
Jusque là je trouve çà correct.

Mais si ce même couple, avec donc ce même courant, sont fournis au démarrage à vitesse nulle, là, aucune puissance mécanique n'est fournie en sortie du moteur, donc les 20 kW (100 A x 200 V) sont dissipés en chaleur par effet Joule dans le bobinage du moteur.
Et là ça cuit sec.

Il y a donc pas intérêt à y rester longtemps sans bouger, par exemple à essayer de décoller une fichue caravane qui se serait pris une roue sur une bordure de trottoir.

Et je vous dis pas, si le thermique s'y met, et essaie entre autre d'envoyer 30 kW de plus par le canal de MG1, qui pourrait bien le faire, lui, vu qu'il tourne à fond.

Voila ! Qu'en pensez vous ?
 
100 A

Alors là cette perche que tu tend Mik&Toy, c'est trop sympa.

Avertissement de l'auteur, 2 jours plus Tard:
Si vous n'avez pas de temps à perdre sautez directement au message suivant. Les calculs sont erronés.
Mais l'auteur tient à préciser qu'il a une bonne étoile, le résultat (870v) est bien trop proche du bon (850v). Il précise qu'il n'a pas copié.
Par contre pour ceux qui aiment le suspense et les rebondissements, lisez tout. Sans vouloir prévoir l'avenir, dans la suite vous ne serez pas déçus.:oops:


Depuis un moment une histoire de 500v me travaillait. Mais d'abord une petite réponse à ton message:
Une petite précision: les 200v continus (et ça varie) c'est au bornes de la batterie. L'électronique les transforme en 500v. Donc ton raisonnement est sur 500v et non pas 200v. Mais on réduit l'ampérage proportionellement et il reste valable.
Une partie (ou tout?) des 20kw de pure chaleur sont transférés au radiateur, il y a une pompe électrique avec le liquide de refroidissement qui s'en charge. Mais combien de ces 20kw? Qu'a prévu Toyota? Au niveau du radiateur il y a paraît-il un ventilo bien utile dans ce cas de vitesse nulle. Et est-ce que les bobinages n'auront pas fondu avant que cette chaleur soit évacuée ?
Et il est très probable que dans ce moteur de traction il y a une sonde de température.


Le deuxième aspect de ce post concerne les fameux 500v.
Ils sont obtenus à partir des batteries dont la tension fluctue remontés à l'aide d'une self, condensateur, diode et de transistors dits IGBT (une petite merveille ceux-là): ils appellent cela un boost converter.
Le moteur (je ne parle que du gros ici) est triphasé (et synchrone sans collecteur). (Selon la doc Toyota Réf T071f214c).
Si j'ai bien traduit c'est un moteur à courant alternatif.
De très vieux cours d'électricité me sussurent qu'alors on parle de tension et de courant efficace. En gros ceux qu'on aurait si on était en courant/tension continus, mais prudence tension et courant sont décalés dans le temps à cause des bobines du moteur.

De mémoire la tension efficace pour 500v crêtes est à multiplier par racine de 3 et diviser par 2, pour du triphasé. En gros 0.87. Donc les 500v crête se transforment en 435 volts efficaces (la valeur moyenne des 3 sinusoïdes) aux bornes du moteur. Il faut appliquer le déphasage entre courant et tension. Là j'ai pas de chiffre mais 0.9 pour ce qu'on appelle le cosinus phi je dois pas être trop loin.
Les 50kw indiqués par Toyota (consommés je suppose) donnent donc un courant alternatif de 128 Ampères alternatifs et pas 100 comme on lit.

Qu'en pensent les spécialistes ?

P.S.1: 435 Volts alternatifs c'est proche des 380 du triphasé Edf (entre 2 phases) et donc sauf doigts gorgés d'eau, pas mortel, mais j'essayerais pas. D'ailleurs l'histoire ne dit pas si le moteur est toujours alimenté en 500v crêtes (435 efficaces). Probablement si, ça permet de réduire le courant.

P.S.2 Chapeau surtout aux IGBT capables de supporter un tel courant et une telle tension. C'est eux qui ont permis la PRIUS. (IGBT c'est un composant électronique.)
:p

Suite:
Une hypothèse m'est venue à l'esprit depuis ce post:
Et si les 500v crête étaient transmis par 2 IGBT pour la partie positive de la sinusoïde, puis 2 autres pour la partie négative.
Soit 1Kv crête à crête. Ca change alors le courant, moitié.
Et là j'y mets pas les mains.

Laquelle est la bonne ?
 
Dernière édition:
précisions

NON, il n'y a pas toujours 500 V.

La tension appliquée en sortie du convertisseur primaire peut varier depuis la valeur de la tension batterie 200/250V jusqu'à atteindre 500 V, cela suivant la vitesse du moteur électrique.
cette tension continue est ensuite transformée par un convertisseur secondaire propre à chaque moteur en alternatif triphasé, les moteurs/générateurs étant sans balai (brushless). Ce processus est réversible (du générateur vers la batterie).

L'élévation de tension n'est requise que si la force contre-electromotrice du moteur est importante, ce qui est en gros proportionnel à sa vitesse. Le convertisseur maintient toujours une tension d'alimentation supérieure, pour éviter une saturation magnétique.

Donc, si la vitesse de rotation est inférieure disons à 1500 tr/mn, la commande du moteur se fait par hachage du courant sous tension constante de 200 V. Au-dessus de ce régime, la tension s'élève jusqu'à 500 V et la commande se fait alors par reglage du rapport cyclique du courant sur chaque alternance.
 
Merci Mik&Toy.

Donc les électroniciens de Toyota ont eu à gérer une tension de sortie variable selon la vitesse du moteur électrique.
Tes explications sont très claires sur le comment.

Mais je me pose toujours plusieurs questions:
-Signal sinusoidal ? ou à peu près sous forme de hachage à rapport cyclique variable ?
ou plus compliqué de 200 à 500v.
-1kv de crête à crête ? à vitesse maxi. A priori oui, tu parle d'alternance.

Merci d'avance.
 
Tant qu'il n'y a pas le besoin d'élever la tension de la batterie, pour les faibles vitesses, le courant est haché à une fréquence nettement supérieure à l'alternance, ce qui revient en moyenne à faire varier l'amplitude du courant.

La fréquence du courant alternatif étant directement imposée par la vitesse de rotation du moteur, c'est sa phase qui est ajustée de manière à assurer le couple prévu, Le couple étant en gros proportionnel à l'avance de phase, sur les premier 15/20 degrés (au-dessus le moteur décroche).

Quand il est nécéssaire de grimper la tension, pour les régimes les plus élévés, alors c'est la forme du courant qui est modulée en rognant plus ou moins de part et d'autre des passages à zéro de la tension. Ça fait une onde en forme de "vilbrequin". Il n'y a plus qu'un crénau de largeur variable par demi-alternance, c.à.d une modulation de largeur à amplitude constante (PWM).

Quant à la tension alternative maximum, de 500 V, il s'agit de la valeur efficace RMS, (comme on dit du 220V pour le secteur), c'et à dire qui produit la même puissance qu'une tension continue de même valeur.
La tension crete mesurée s'elevant à 1,4 fois plus soit environ 700 V de part et d'autre du zéro
La valeur entre phases étant racine(3) plus élevée soit 850 V (comme on dit un secteur 220/380).
 
Energie alternative

Re merci Myk&Toy.

J'ai toujours un doute sur les tensions.
Comment peut tu avoir 700 volts crête à partir de 500 volts continus maxi ?

Ou alors le moteur reçoit 500volts d'une onde non sinusoïdale et c'est équivalent à une onde sinusoïdale de 700 volts crête ?
A te lire.
 
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