特斯拉:永磁同步电机技术革新
特斯拉在永磁同步电机技术方面有诸多革新,主要体现在以下几个方面:
一.电机配置与应用
- 车型广泛应用:特斯拉在多款车型的单电机版本上搭载永磁同步电机,如Model 3、Model Y等,双电机版本则采用永磁同步电机与感应异步电机组合,新款Model S Plaid版更是三电机全部采用永磁同步电机,实现动力与能效的更好平衡.
- 应对不同工况:通过内置永磁同步磁阻电机,其独特转子设计使电机在低转速时近似永磁同步电机,高转速时近似磁阻电机,大幅削弱反电动势,提升整体性能.
二.结构设计创新
- 碳纤维保护套:给电机转子加碳纤维保护套,增强转子结构强度,防止永磁体脱落,同时优化散热和磁通量.
- 扁线绕组技术:电机采用扁线技术,定子绕组制作使用高达10层的扁线绕组,提升功率密度和效率.
三.材料创新应用
- 碳化硅材料:在高性能永磁电机中使用碳化硅材料,其高热导率和高机械强度的特性,有效提高电机散热性能和机械强度.
- 新型非稀土永磁材料:研发新型非稀土永磁材料替代传统稀土材料,降低制造成本并提升电机性能.
四.生产工艺提升
特斯拉电驱系统历经四代技术迭代,第四代优化输出三相电气连接保护,增加红外温度传感器,控制器接插件位置改用搅拌焊接一体成型工艺,电机油滤外壳整体铸造等,进一步降低成本.
系统集成优化
在新款Model S/X上,引入永磁同步电机、碳化硅电子元件,并改良系统的润滑、冷却、轴承和车轮设计,使整车能量效率提升到93%以上,显著提升续航里程.
特斯拉的驱动电机配置趋势是数量越来越多,性能越来越强,永磁同步电机的渗透率越来越高。
特斯拉新款Model S Plaid版搭载了全部使用永磁同步电机的三电机解决方案,并落地了很多特斯拉在驱动电机上的前沿技术。
三电机全部采用永磁同步电机,就需要对永磁同步电机在高转速工况下的反电动势、弱磁控制、结构强度、散热等问题进行优化处理。
1)特斯拉给电机转子上加了一个碳纤维保护套,核心作用是加强电机转子的结构强度,防止高转速工况下永磁体脱落。
(来源:新能源知家)
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