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特斯拉，新能源汽車(chē)領(lǐng)域繞不開(kāi)的存在，幾乎所有新能源汽車(chē)剛上市都以超過(guò)特斯拉某款車(chē)型為目標(biāo)。它強(qiáng)大而令人畏懼，所以總有前仆后繼的“勇士”去挑戰(zhàn)這條“惡龍”。 車(chē)特斯拉為什么這么強(qiáng)？或許看看它的電機(jī)能找到答案！
電機(jī)是什么？ 電機(jī)由兩部分組成，一部分是定子，另外部分是轉(zhuǎn)子。固定的定子和中心旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子加起來(lái)就是整個(gè)電機(jī)了。汽車(chē)中電機(jī)的作用是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，使汽車(chē)能夠運(yùn)行。 電機(jī)也是一種容易失控的猛獸，如果轉(zhuǎn)子的速度越快，離心力就會(huì)越大。在這個(gè)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱和巨大的離心力，會(huì)讓轉(zhuǎn)子產(chǎn)生幾何形變，甚至?xí)蛎浐退砷_(kāi)，如果與定子碰撞就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果，電機(jī)就會(huì)燒毀和解體。所以搭載一個(gè)安全、高速的電機(jī)十分重要。 如何判斷一個(gè)電機(jī)性能的強(qiáng)弱？轉(zhuǎn)速。這需要我們了解一個(gè)公式：P=T*N/9550（P為功率、T為扭矩、N為轉(zhuǎn)速）。 我們一般可以在產(chǎn)品參數(shù)頁(yè)面了解P和T的數(shù)值，N便可以推導(dǎo)出來(lái)，而公式也變成了：N=9550*P/T。在通常情況下，N的數(shù)值越高，電機(jī)的性能越強(qiáng)。
特斯拉用什么電機(jī)？ 目前電機(jī)可以被分為感應(yīng)（異步）電機(jī)與永磁（同步）電機(jī)，我們經(jīng)常能夠看到有人說(shuō)“目前市場(chǎng)上有兩種電機(jī)，一種是以比亞迪為代表的永磁同步電機(jī)，另一種是以特斯拉為代表的異步電機(jī)?！钡@是錯(cuò)誤的說(shuō)法。 在特斯拉目前的產(chǎn)品線中，擁有三種值得了解的電機(jī)，分別是感應(yīng)異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)、以及Model S/X plaid版本上搭載的帶有碳纖維套子的電機(jī)，接下來(lái)我們分別以這三種電機(jī)為線索，分析想要知道特斯拉電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)。
感應(yīng)異步電機(jī) 感應(yīng)異步電機(jī)主要應(yīng)用在四驅(qū)版本的特斯拉Model 3/Y的前電機(jī)上，內(nèi)部代號(hào)為3D3，該電機(jī)的最大功率為137kW，最大扭矩為219牛米，根據(jù)前文提到的公式可以推出3D3轉(zhuǎn)速為5974.2r/min，這是一個(gè)非常優(yōu)秀的數(shù)值了。
轉(zhuǎn)速這么大，那為什么沒(méi)有推廣開(kāi)來(lái)？因?yàn)楦袘?yīng)異步電機(jī)雖然最高輸出轉(zhuǎn)速更高、爆發(fā)力更強(qiáng)，不依賴稀土、成本低，但它電機(jī)尺寸偏大、耗電量大，對(duì)于如今追求更高續(xù)航里程的電動(dòng)車(chē)而言，耗電量大就限制了它的出路。 但即使是特斯拉，也只是四驅(qū)車(chē)型采用了前感應(yīng)異步后永磁同步的布局，單電機(jī)車(chē)型采用永磁同步電機(jī)。
永磁同步電機(jī) 特斯拉旗下有多款永磁同步電機(jī)，我國(guó)路上跑的特斯拉就有代號(hào)為3D1、3D5、3D6、3D7四款電機(jī)，而目前其主要使用的是最大功率194kW、最大扭矩340牛米的3D7型，尺寸小，耗電量均衡是它的優(yōu)點(diǎn)。 而且特斯拉的永磁同步電機(jī)性能也十分優(yōu)秀。特斯拉3D7型電機(jī)轉(zhuǎn)速為5449r/min，而它的老對(duì)手，漢EV前電機(jī)的最大功率為163kW，最大扭矩330N·m,通過(guò)計(jì)算得出比亞迪漢EV前電機(jī)的轉(zhuǎn)速為4717r/min。 轉(zhuǎn)子部分，特斯拉的電機(jī)采用了單V型的磁路設(shè)計(jì)，聚阻能力略差，磁阻扭矩略小，但單V型的磁路降低了轉(zhuǎn)子的厚度，體積可以更小一些。 特斯拉的電機(jī)還有一個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其散熱方式采用了油水熱交換的形式，其內(nèi)部的齒輪油不僅可以潤(rùn)滑電機(jī)，同時(shí)還可以帶走一部分熱量，冷卻效率會(huì)比普通液冷散熱方式更高，而且還有一個(gè)腦洞大開(kāi)的設(shè)計(jì)，讓冷卻油從轉(zhuǎn)子中間穿過(guò)，既能控制體積，又能提高冷卻效率。
帶有碳纖維套的電機(jī) 之前提到轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越高，爆發(fā)力和性能越強(qiáng)，但如果轉(zhuǎn)子的速度過(guò)快，便有無(wú)法控制導(dǎo)致?lián)p壞的危險(xiǎn)，因此特斯拉想到在轉(zhuǎn)子的外面加了一個(gè)碳纖維套，用來(lái)束縛轉(zhuǎn)子的膨脹等形變。在還沒(méi)有國(guó)內(nèi)交付的Model S/X的plaid版本上，特斯拉正是應(yīng)用了這個(gè)科技。
小結(jié)： 特斯拉的電機(jī)并不是單純地犧牲耗電量，追求高爆發(fā)，而是經(jīng)過(guò)深思熟慮的布局和技術(shù)加持，而達(dá)到平衡、穩(wěn)定的狀態(tài)。文\秦叔寶
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發(fā)表于 2022-9-28 10:45:42
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