“model 3用的到底是什么电机?”
上次起了个头,说到model 3诡异地从最初特斯拉图腾般的感应电机更换为永磁电机,也说了些感应电机与永磁电机两种技术路线的优劣。时间过了比较久了,如果愿意可以先回去复习一下。(参考阅读:Model 3电机技术解析)
自己本身对电机的部分也是边看资料边学习,中间有许多搞不明白的,也希望这个系列是自己借着model 3对电机的一次学习之旅吧。ok, let's go.
model 3用的是永磁电机
对于新电机的技术细节,特斯拉其实对外说的并不多。2015年JB Straubel(特斯拉的CTO)只是说model 3将采用“新的电机技术”,然后2017年人们通过EPA的公告才惊讶地发现model 3用了永磁电机。今年早些时候特斯拉首席电机设计师Laskaris再次证实这一点,他说出于对性能、效率与成本的平衡,永磁方案是最优选择。
特斯拉的首席电机设计师Konstantinos Laskaris谈model 3电机的报道
EPA对model 3电机的说明是“三相永磁电机(AC 3 phase permanent magnet)”。若是如此,那么就是说与通用Bolt采用相同类型的电机了。
EPA的数据
Bolt的电机
model 3用的是开关磁阻电机
但事实上EPA描述的并不准确,同样是“永磁电机”,model 3则与Bolt的路线大不相同,这也是写这个系列所重点要说明与举证的。
今年2月,Ingineerix(著名的特斯拉Hacker,他在油管频道中上传过大量特斯拉的拆解视频,许多干货)发布了一系列视频印证了这点。他将camera深入model 3的底盘后,说model 3用的是“开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor/SRM,咱国内也有叫磁通切换电机的)”,但他又说“用了永磁材料”。有点懵圈吧?特斯拉称其是“永磁开关磁阻电机(PMSRM)”。最后Ingineerix说,“这是一个新的组合,很难做到,但特斯拉做到了!”
Ingineerix拍到的model 3电机
这到底啥意思呢?一开始对电机小白的我来说是有些懵圈的,我们一点一点来看看……
铺垫 - 什么是感应电机?
开关磁阻电机(SRM)相比于主流的永磁电机与感应电机较为罕见。
这是啥物种呢?为了更好地让你理解这个新东东,我们有必要先看看特斯拉传统的三相感应电机的工作原理。名称中之所以有“感应”一词,是因为在转子上用其它材料代替了造价较为昂贵的永磁材料(比如model S用的是铜转子)。定子产生一个与高导电率的铜转子上相反的强力磁场。
model S/X的感应电机剖面图
小时候都玩过吧?拿两块吸铁石,让磁场相反的磁极相对会咋样呢?拦也拦不住啊~
model 3的磁阻电机也有类似的魔力。所不同的是它不是基于两个相反的磁场,而只有一个。
只有一个磁场?行得通吗?好吧,继续回忆小时候两块吸铁石的游戏,如果把其中一个吸铁石换成不锈钢勺子会发生啥呢(当然你也可以想象是锅碗瓢盆儿,发卡曲别针儿……都行,只要是钢的)?勺子是不是就会乖乖被吸铁石吸走啊?
好了,回到电机。如果你用精钢铸造电机的转子,但保留定子中现有的电磁呢?当电磁铁以正确的顺序开关时(高大上的数字技术加持),就会诱使转子转动。Bingo!这就是感应电机了(Reluctance Motor)了!其实也不是很“勉强”的哈,是被“勾引”转动的。
哎,说了两次仍旧在铺垫,下次尽量开始抖干货,瞎猜猜model 3为啥换电机,而且里面都有啥惊人玄机。电机部分对我来说比较难,中间的想法又不断通过新资料被颠覆过好几次,所以更新稍慢一些,边学边唠叨……
参考阅读:Model 3电机技术解析
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原文始发于微信公众号( Astroys )