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拆解特斯拉扁线电机Hair-Pin

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发表于 2022-8-5 14:25:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 twq19810302 于 2022-8-5 14:27 编辑

年初开始,行业内就一直有传言特斯拉将会采用扁线电机代替现有的圆线电机。如果真是这样,这对于固执的特斯拉而言,可谓一个不小的改变。

而根据外媒消息,这个传言已经证实,特斯拉的首款扁线电机也露出了它的庐山真面目。

据悉,特斯拉的首款扁线电机将优先搭载在Model Y上。从电驱系统的爆炸图来看,除了电机有所改变,其他依旧维持原有设计。



接下来,我们就来拆机看看,特斯拉首款扁线电机到底是什么样,而且在冷却方面,这款扁线电机又有什么不同呢?

特斯拉之前的圆线电机冷却较为复杂,理解圆线电机,有助于理解后面的扁线电机冷却。

新版电机的扁线漆包线重量约为5.78kg,电机爆炸图如下:



首先,来对比一下新老电机之间的不同。



可以清晰发现新老版本的设计非常相似,这也符合特斯拉一贯的平台化理念。

但是仔细看,电机机壳、电机定子、电机转子这三处地方略有差异。而这正是冷却系统不同所带来的具体表现。

新定子铁芯取消了原有外表的“横纵油槽”,依旧保留了内“油道”,同时采用了激光焊接。



这种改变意味着电机定子冷却进油口会发生改变,也就是电机机壳结构会有所调整,如下图所示:



从爆炸图上看,相对清晰。需要注意的是,鉴于上述图片均来自网络,因此该点笔者存在些许疑问,暂且按照如此理解,后续待有实物拆解再做肯定。



关于壳体油道,新老设计几乎是一样的;





后油环结构略有调整;



前油环结构保持不变;



油环的安装结构可见下图:





除了定子,转子虽然外表相似,但几乎是完全的新设计。

新的电机转轴更加“苗条”,同时油孔的位置及数量更加针对性,甩油效果更好。笔者实地接触过之前方案的电机轴,着实笨重,且制造难度极大(大直径+中空+焊接)。此次的改变,终于变得“正常”了,且重量减少0.5kg。



新的电机平衡板更加“粗壮”;



新的磁钢长度略短,铁芯冲片全新设计;



部分细节图如下:







值得注意的是,特斯拉扁线电机中有3个又大又长的扁铜排,与整体电机的精致风格相比显得格格不入。







但要知道,扁铜排必须足够长,才能保证齿轴/控制器端结构保持不变。



整体来说,新的扁线电机冷却思路大体沿用之前圆线方案,在细节上进行了优化(定/转子)。后续待实地拆解后,再进行补充完善。


变化后的方案冷却效果只有测试才能知道了,但是在轻量化及低成本方面确是实实在在的进步。

最后再来看看新版扁线电机的焊点一致性及饱满度来看,扁线焊接工作做的还是可圈可点。







其他细节图如下






虽说扁线电机已经不是特斯拉的首创了,但对于特斯拉这样有着整合全产业链能力的车企巨头来说,其推出扁线电机的举动势必会对整个行业有着不可忽略的推动力量。这也意味着,扁线电机也将迎来新一轮的研发热潮和市场爆发期。


核心就是定子绕组是扁线的。这样做有什么优点了?相对圆形电机,可明显减少体积降低重量,增加电机功率密度转矩密度,声小,提高散热效率。这些优点在新能源汽车电机上优势太大了 ,从2021年开始会加速渗透,先在高档车型中渗透,慢慢扩展到中端和低端车型中,预计2021年渗透率达到32%,2022年达到50%,在2025年90%以上,市场前景非常广阔。不过扁线电机也有一些缺点,生产工艺复杂,投入成本高,加工难度大,良品率低,但这些不会阻挡扁线电机代替圆线电机。



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threetigher + 1 思想深刻,见多识广!
小白哥哥 + 1 问题描述清楚,显得很专业!

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发表于 2022-8-5 14:44:48 | 显示全部楼层
感觉来个两档变速箱更好
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发表于 2022-8-5 15:59:13 | 显示全部楼层
分析的太好了
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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
汽车专业的。。
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