化繁为简，解密特斯拉电机技术
本帖最后由 twq19810302 于 2022-8-6 14:17 编辑昨天讲了：拆解特斯拉扁线电机Hair-Pin。今天再来一帖，讲讲特斯拉的电机技术
特斯拉，近几年新能源汽车领域标杆级的存在，曾经一度通过亲民的价格，高超的机械素质赢得无数人的欢心，最近的这一段时间，不断上涨的价格也并没有对其影响很多，足见其优秀的产品力，一个品牌之所以可以深入人心，必然是拥有优秀的表现，对于电动车而言，三电系统，即电池、电机、电控三大系统是重中之重，而作为产品标杆级存在的特斯拉，在这三方面是不是也拥有标杆级的实力呢？
对于电动汽车而言，电动机水平的高低是最容易直观地表现出来的，特斯拉目前的产品线中，拥有三种值得去说明的电机，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，想要知道特斯拉电机的优缺点，可以从这三个方面去进行分析。
[*]感应异步电机
目前在可以买到的特斯拉车型中，四驱版本的特斯拉Model 3/Y的前电机，采用了内部代号为3D3的感应异步电机，该电机的最大功率为137kW，最大扭矩为219牛米，为了直观的简单了解电动机的好坏，需要引用一个公式：P=T*N/9550，在这其中，P为功率、T为扭矩、N为转速，在通常情况下，N的数值越高，电机的性能越强，在知道P和T的数值的情况下，N便可以推导出来了，而公式也变成了：N=9550*P/T。https://p3-sign.toutiaoimg.com/motor-img/793d1901ff5d4d779ba10846bf2ba532~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1660370905&x-signature=IdPOJj0xJ3grPfdtMhPCN0FUrkQ%3D
在讲述特斯拉感应异步电机之前，首先要了解一下什么是感应异步电机；感应异步电机相比永磁同步电机有两个明显的区别，感应异步电机内部没有永磁体，且定子与转子不是同步的，简单理解，感应异步电机具有以下数个特点：电机尺寸偏大、成本低、耗电量大、最高输出转速更高、爆发力更强，对于如今追求极致续航里程的电动车而言，仅仅耗电量大这一条，便否定了感应异步电机的所有优点。
特斯拉的四驱车型采用了前感应异步后永磁同步的布局，这是因为首先特斯拉的四驱车型对加速要求更高，感应异步电机的爆发力更强，提速效率也会更高，同时感应异步电机还有一个特点，在匀速行驶中，可以断开驱动感应异步电机的电流，使其不参与工作，达到一个节省电量的目的，同样的做法在永磁同步电机上并不实用，永磁同步电机在空转状态下是有阻力的，虽然可以利用这个阻力发电，但相对而言得不偿失。
特斯拉的感应异步电机具有的一个优势是，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，这是特斯拉的感应异步电机所具有技术上更好的优势。
[*]永磁同步电机
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特斯拉旗下有多款永磁同步电机，在其国产车型中，使用过代号为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，相比感应异步电机，永磁同步电机成本偏高，但其尺寸更小，耗电量更加均衡，因此更受厂商们的喜爱。
以目前主流的新能源厂商为例，上面提到，判断一个电机性能的指标是转速，因此判断一个电机性能如何，可以用前文提到的公式进行计算，特斯拉model 3与同样采用永磁同步电机的比亚迪汉EV对比，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，而特斯拉3D7型电机转速为5449r/min，性能上也会好一些。https://p3-sign.toutiaoimg.com/motor-img/8836398faf334c6780bf19e85f924e3a~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1660370905&x-signature=wUhz6LMOG0MOF48F00P9rSS7y0s%3D
特斯拉的永磁同步电机具有以下几个特点：
1、首先是同样采用了油水热交换的冷却形式，散热效率更高，其电机内部定子部分采用了传统圆铜线绕组的方式（3D5款）空间利用率上略有不足，成本相对较低。
2、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。
3、结构设计上，特斯拉永磁同步电机的设计更为保守，没有采用很多的新技术，但可靠性相对更高，使用耐久度也比较经得起考验，因此“稳”便是特斯拉走量车型永磁同步电机的设计理念。
[*]带有碳纤维套的电机
在还没有国内交付的特斯拉Model S/X的plaid版本上，使用了一个具有黑科技的电机，在电机内部的转子外面，套了一个碳纤维套子，这有什么独到之处吗？影响电机性能的一个关键是转子的转速，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，因此特斯拉独到性的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，这样电机性能便可以有一个明显的提升，更加适应高工况状态。
从上面的内容可以看出，特斯拉的电机使用逻辑非常清晰，在走量车型Model 3/Y上使用稳妥的3D7型电机，在需要长续航的车型上提供一个合理的搭配，在需要性能的车型上搭载带有高科技技术的电机，因此特斯拉在电机方面的优势，主要在于准确把握使用逻辑，将故障降到最低，可靠准确，便是特斯拉电机领域的代表词。
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