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                          特斯拉电机又一项技术解密了
                          来源: | 作者:Simo Motor | 发布时间: 2019-01-21 | 614 次浏览 | 分享到:

                          马斯克又来中国了,这次他没在街头啃煎饼。

                          新一年的马斯克笑容满面,经过半年紧张准备红蓝电竞官网,特斯拉在中国的第一座工厂红蓝电竞官网,也是它的第一座海外工厂红蓝电竞官网,在上海临港工业区正式破土动工。去年 7 月,马斯克在中美贸易战的硝烟中飞抵上海红蓝电竞官网,同上海市政府方面就建厂签约。急匆匆在街头吃完煎饼在小铺喝过粥。
                          特斯拉赋予上海工厂 “Dreadnought(无畏舰)”的代号,一期规划产能 25 万辆红蓝电竞官网,总产能可达 50 万辆。项目总投资达 500 亿元(一期投资约 150 亿元),这也是上海市有史以来最大的外资制造业项目。一般来讲,如此规模的汽车工厂从建厂到投产,需要少则一年半、多则两年的周期。

                          特斯拉显然不是什么“一般”的汽车公司。

                          签约前一早,马斯克在 twitter 上透露:上海工厂目标是到夏天完成主体建设,今年年底小批量投产红蓝电竞官网,明年实现大批量生产。另外,生产的车型是 Model 3 与 Model Y(尚未发布),上海工厂生产的车辆仅供应大中华区。

                          先来说说铜芯转子的制造,虽然专利技术早就揭秘红蓝电竞官网。


                          应用在特斯拉(Tesla)Model S的感应电动机铜芯转子是一项创新的技术,即专利US20130069476。这项专利2014年和Tesla的其他专利一并公开,从此可以一窥其中的巧妙之处。


                          Tesla选择的感应电机是更可靠(没有退磁风险)、低成本(永磁材料成本占到同步电机材料成本的70%)红蓝电竞官网、高效率的解决方案。至于Tesla是怎么将感应电机做到更加高效,就要看铜芯转子的技术了。


                          1. 铜芯转子的优点与制造


                          感应电动机的主流结构叫做鼠笼电机,名字的来源是由于它的转子结构好比就是一个鼠笼。在工业感应电机的生产制造中,这样的鼠笼通常都是用铝铸造而成,铝有着较好的电导率和较低的熔点(660.4℃)成本也有优势,因而铸铝转子成为了感应电机转子的主流。


                          但是使用铸铝转子的感应电机效率有限,难以更进一步,如果使用电导率更高的铜来制作鼠笼,电机的效率将会显著提升!


                          但是问题来了,既然铜有百般好,为什么却不用它?原因是铜的熔点高(1083℃)、铜芯转子难以铸造红蓝电竞官网,铸铜端环气泡过多、无法进入间隙等问题,6英寸的铜芯转子无法通过铸造方案制造出来红蓝电竞官网红蓝电竞官网。


                          那么转而使用焊接呢?实际上红蓝电竞官网红蓝电竞官网,通过焊接手段制造铜芯转子是主流的技术手段,它的制造过程是这样的:先将铜条插在转子槽中,再在两侧焊上端环(端环通常使用离心铸造法制造,离心铸造的工艺可以排出其中的杂质和气泡),如下图:

                          但制造铜芯转子的焊接工艺需要采用感应钎焊,成本较高红蓝电竞官网。且由于电机转子的工作条件红蓝电竞官网,对焊接点的强度要求比较大。如果焊接点出现损坏,轻则影响整个电机的性能红蓝电竞官网,重则造成转子损毁。


                          那么Tesla Motors是怎么做的呢?


                          2. Tesla的专利Rotor Design for An Electric Motor


                          先是与焊接鼠笼技术方案相同,将铜条插入了转子槽中红蓝电竞官网,插完之后效果如下图:


                          实物差不多是这个样子:

                          然后,下一步本应该是焊接端环,而Tesla却另辟蹊径!


                          Tesla制造了一组表面镀银的铜质楔子,将这些楔子插入了铜条端部的间隙之中,这样一个机械构造的端环就制造完成了!




                          插完楔子之后,在楔子和铜条之间进行焊接,这个焊接要求比焊接方案中端环的感应钎焊成本、难度都低多了红蓝电竞官网。焊接之后红蓝电竞官网,再在两端箍上禁锢环(下图中107部件)红蓝电竞官网,禁锢环的配合有效保证了转子的机械强度。

                          这个专利用巧妙的方案完成了低成本、高效率的铜芯转子制造,堪称Tesla的核心技术之一。


                          3.电机轴的制造


                          电机轴的制造以前也是保密的,用的谁家的设备和哪些工艺方案都是保密的,现在可以公开了。


                          转自:电机技术及应用

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