拆解特斯拉扁線電機(jī)Hair-Pin

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twq19810302

電梯直達(dá)

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發(fā)表于 2022-8-5 14:25:57 | 只看該作者 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

本帖最后由 twq19810302 于 2022-8-5 14:27 編輯

年初開(kāi)始，行業(yè)內(nèi)就一直有傳言特斯拉將會(huì)采用扁線電機(jī)代替現(xiàn)有的圓線電機(jī)。如果真是這樣，這對(duì)于固執(zhí)的特斯拉而言，可謂一個(gè)不小的改變。

而根據(jù)外媒消息，這個(gè)傳言已經(jīng)證實(shí)，特斯拉的首款扁線電機(jī)也露出了它的廬山真面目。

據(jù)悉，特斯拉的首款扁線電機(jī)將優(yōu)先搭載在Model Y上。從電驅(qū)系統(tǒng)的爆炸圖來(lái)看，除了電機(jī)有所改變，其他依舊維持原有設(shè)計(jì)。

接下來(lái)，我們就來(lái)拆機(jī)看看，特斯拉首款扁線電機(jī)到底是什么樣，而且在冷卻方面，這款扁線電機(jī)又有什么不同呢？

特斯拉之前的圓線電機(jī)冷卻較為復(fù)雜，理解圓線電機(jī)，有助于理解后面的扁線電機(jī)冷卻。

新版電機(jī)的扁線漆包線重量約為5.78kg，電機(jī)爆炸圖如下：

首先，來(lái)對(duì)比一下新老電機(jī)之間的不同。

可以清晰發(fā)現(xiàn)新老版本的設(shè)計(jì)非常相似，這也符合特斯拉一貫的平臺(tái)化理念。

但是仔細(xì)看，電機(jī)機(jī)殼、電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子這三處地方略有差異。而這正是冷卻系統(tǒng)不同所帶來(lái)的具體表現(xiàn)。

新定子鐵芯取消了原有外表的“橫縱油槽”，依舊保留了內(nèi)“油道”，同時(shí)采用了激光焊接。

這種改變意味著電機(jī)定子冷卻進(jìn)油口會(huì)發(fā)生改變，也就是電機(jī)機(jī)殼結(jié)構(gòu)會(huì)有所調(diào)整，如下圖所示：

從爆炸圖上看，相對(duì)清晰。需要注意的是，鑒于上述圖片均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，因此該點(diǎn)筆者存在些許疑問(wèn)，暫且按照如此理解，后續(xù)待有實(shí)物拆解再做肯定。

關(guān)于殼體油道，新老設(shè)計(jì)幾乎是一樣的；

后油環(huán)結(jié)構(gòu)略有調(diào)整；

前油環(huán)結(jié)構(gòu)保持不變；

油環(huán)的安裝結(jié)構(gòu)可見(jiàn)下圖：

除了定子，轉(zhuǎn)子雖然外表相似，但幾乎是完全的新設(shè)計(jì)。

新的電機(jī)轉(zhuǎn)軸更加“苗條”，同時(shí)油孔的位置及數(shù)量更加針對(duì)性，甩油效果更好。筆者實(shí)地接觸過(guò)之前方案的電機(jī)軸，著實(shí)笨重，且制造難度極大（大直徑+中空+焊接）。此次的改變，終于變得“正?！绷?，且重量減少0.5kg。

新的電機(jī)平衡板更加“粗壯”；

新的磁鋼長(zhǎng)度略短，鐵芯沖片全新設(shè)計(jì)；

部分細(xì)節(jié)圖如下：

值得注意的是，特斯拉扁線電機(jī)中有3個(gè)又大又長(zhǎng)的扁銅排，與整體電機(jī)的精致風(fēng)格相比顯得格格不入。

但要知道，扁銅排必須足夠長(zhǎng)，才能保證齒軸/控制器端結(jié)構(gòu)保持不變。

整體來(lái)說(shuō)，新的扁線電機(jī)冷卻思路大體沿用之前圓線方案，在細(xì)節(jié)上進(jìn)行了優(yōu)化（定/轉(zhuǎn)子）。后續(xù)待實(shí)地拆解后，再進(jìn)行補(bǔ)充完善。

變化后的方案冷卻效果只有測(cè)試才能知道了，但是在輕量化及低成本方面確是實(shí)實(shí)在在的進(jìn)步。

最后再來(lái)看看新版扁線電機(jī)的焊點(diǎn)一致性及飽滿度來(lái)看，扁線焊接工作做的還是可圈可點(diǎn)。

其他細(xì)節(jié)圖如下

雖說(shuō)扁線電機(jī)已經(jīng)不是特斯拉的首創(chuàng)了，但對(duì)于特斯拉這樣有著整合全產(chǎn)業(yè)鏈能力的車(chē)企巨頭來(lái)說(shuō)，其推出扁線電機(jī)的舉動(dòng)勢(shì)必會(huì)對(duì)整個(gè)行業(yè)有著不可忽略的推動(dòng)力量。這也意味著，扁線電機(jī)也將迎來(lái)新一輪的研發(fā)熱潮和市場(chǎng)爆發(fā)期。

核心就是定子繞組是扁線的。這樣做有什么優(yōu)點(diǎn)了？相對(duì)圓形電機(jī)，可明顯減少體積降低重量，增加電機(jī)功率密度轉(zhuǎn)矩密度，聲小，提高散熱效率。這些優(yōu)點(diǎn)在新能源汽車(chē)電機(jī)上優(yōu)勢(shì)太大了，從2021年開(kāi)始會(huì)加速滲透，先在高檔車(chē)型中滲透，慢慢擴(kuò)展到中端和低端車(chē)型中，預(yù)計(jì)2021年滲透率達(dá)到32%，2022年達(dá)到50%，在2025年90%以上，市場(chǎng)前景非常廣闊。不過(guò)扁線電機(jī)也有一些缺點(diǎn)，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，投入成本高，加工難度大，良品率低，但這些不會(huì)阻擋扁線電機(jī)代替圓線電機(jī)。