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特斯拉的电机比想象中更强!每分钟不止五万转

特斯拉,新能源汽车领域绕不开的存在,几乎所有新能源汽车刚上市都以超过特斯拉某款车型为目标。它强大而令人畏惧,所以总有前仆后继的“勇士”去挑战这条“恶龙”。

车特斯拉为什么这么强?或许看看它的电机能找到答案!

电机是什么?

电机由两部分组成,一部分是定子,另外部分是转子。固定的定子和中心旋转的转子加起来就是整个电机了。汽车中电机的作用是将电能转换为机械能,使汽车能够运行。

电机也是一种容易失控的猛兽,如果转子的速度越快,离心力就会越大。在这个高速运转的过程中会产生大量的热和巨大的离心力,会让转子产生几何形变,甚至会膨胀和松开,如果与定子碰撞就会产生严重后果,电机就会烧毁和解体。所以搭载一个安全、高速的电机十分重要。

如何判断一个电机性能的强弱?转速。这需要我们了解一个公式:P=T*N/9550(P为功率、T为扭矩、N为转速)。

我们一般可以在产品参数页面了解P和T的数值,N便可以推导出来,而公式也变成了:N=9550*P/T。在通常情况下,N的数值越高,电机的性能越强。

特斯拉用什么电机?

目前电机可以被分为感应(异步)电机与永磁(同步)电机,我们经常能够看到有人说“目前市场上有两种电机,一种是以比亚迪为代表的永磁同步电机,另一种是以特斯拉为代表的异步电机。”但这是错误的说法。

在特斯拉目前的产品线中,拥有三种值得了解的电机,分别是感应异步电机、永磁同步电机、以及Model S/X plaid版本上搭载的带有碳纤维套子的电机,接下来我们分别以这三种电机为线索,分析想要知道特斯拉电机的优缺点。

感应异步电机

感应异步电机主要应用在四驱版本的特斯拉Model 3/Y的前电机上,内部代号为3D3,该电机的最大功率为137kW,最大扭矩为219牛米,根据前文提到的公式可以推出3D3转速为5974.2r/min,这是一个非常优秀的数值了。

转速这么大,那为什么没有推广开来?因为感应异步电机虽然最高输出转速更高、爆发力更强,不依赖稀土、成本低,但它电机尺寸偏大、耗电量大,对于如今追求更高续航里程的电动车而言,耗电量大就限制了它的出路。

但即使是特斯拉,也只是四驱车型采用了前感应异步后永磁同步的布局,单电机车型采用永磁同步电机。

永磁同步电机

特斯拉旗下有多款永磁同步电机,我国路上跑的特斯拉就有代号为3D1、3D5、3D6、3D7四款电机,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,耗电量均衡是它的优点。

而且特斯拉的永磁同步电机性能也十分优秀。特斯拉3D7型电机转速为5449r/min,而它的老对手,汉EV前电机的最大功率为163kW,最大扭矩330N·m,通过计算得出比亚迪汉EV前电机的转速为4717r/min。

转子部分,特斯拉的电机采用了单V型的磁路设计,聚阻能力略差,磁阻扭矩略小,但单V型的磁路降低了转子的厚度,体积可以更小一些。

特斯拉的电机还有一个技术优势,其散热方式采用了油水热交换的形式,其内部的齿轮油不仅可以润滑电机,同时还可以带走一部分热量,冷却效率会比普通液冷散热方式更高,而且还有一个脑洞大开的设计,让冷却油从转子中间穿过,既能控制体积,又能提高冷却效率。

带有碳纤维套的电机

之前提到转子的转速越高,爆发力和性能越强,但如果转子的速度过快,便有无法控制导致损坏的危险,因此特斯拉想到在转子的外面加了一个碳纤维套,用来束缚转子的膨胀等形变。在还没有国内交付的Model S/X的plaid版本上,特斯拉正是应用了这个科技。

小结:

特斯拉的电机并不是单纯地牺牲耗电量,追求高爆发,而是经过深思熟虑的布局和技术加持,而达到平衡、稳定的状态。

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