Cybertruck的电机是如何设计的？

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2024年4月19日，Munro Live发布了Cybertruck电机的内部拆解视频，让我们看看里面都有什么吧~

首先看到桌子上摆放了三个部件：（1）前驱动单元，永磁电机；（2）前驱动单元，齿轮装置；（3）集成逆变器。



下图中左边是永磁电机的定子，右边是转子。可以看到特斯拉使用了hair pin的绕线方式，与Kia的工艺类似，因为它们都使用了800V电机，这种每个槽内8条线的设计可以将电机损耗大幅度降低。



然后是两个对称的后驱单元，均为感应式电机。感应式电机的一个优势是，关闭后的旋转损耗非常低，在节省成本之外还可以为驾驶者提升续航，尤其是在高速上。



开高速时只需要20-30匹马力就足够推动汽车了，此时仅需要前电机工作即可。相比较而言，Hyundai的做法有些不同，他们使用了两个永磁电机，并安装了断开离合器，可以断开其中一个电机的连接，但特斯拉的设计无需额外的断开离合器。但特斯拉在前电机安装了断开离合器，使其具备限滑差速器功能。红色箭头指的就是差速器锁定装置。



下图（2）部件还有自然磁铁，当（1）部件中的电磁铁通电后，会拉动（2）并允许其滑动，这样就可以控制两个轴或两个车轮的独立转动或锁在一起，这样就产生了差速锁的作用，越野时非常实用，可以共给每个车轮一定的牵引力。



然后我们来看下前电机的永磁转子，与我们之前看到的有一些不同。首先这个转子的尾端板并没有完全覆盖，特斯拉这样设计可能是为了让冷却油可以进入磁铁，帮助磁铁降温。



并且特斯拉还改变了电机中磁铁的设计，从左边的分段式改成右边的一体式，但这样做可能会损失一部分续航，因为在不断变化的磁场中，导体内部会产生“涡电流”，所以磁铁中可能会有电流的循环流动，这也会导致不必要的能量损失。当然分段磁铁会提高成本。但是如果从35万英里的全车寿命周期看，一体式磁铁会节省一大笔钱。



除了能量损耗优化，永磁电机的噪音优化也很重要，特斯拉的做法是将叠片分段错位，这样可以避免全部叠片转动时的集体共振。



下面我们来看看后部感应电机。图中的轴是特斯拉新设计的，在行业中没有出现过，它的表面看起来有点脏，是因为使用了cold heading成型工艺，这样可以减少这根轴机加工的工作量，从而降低了制造成本。另一个有趣的点是，通常在感应电机里，转子槽式斜的，也就是说层压板的安装可以错开一个角度，看起来有点像螺旋开瓶器，但特斯拉使用了竖直的转子槽，因为他们在层压板上设计了一些小凹槽，以帮助减少转矩涟波，这样可以用较低的成本实现与斜槽同样的效果。



以上就是本期Cybertruck前后电机的简单分享，笔者会继续跟进Cybertruck的拆解进展，欢迎大家保持关注。

小明来电⚡️为你充电，我们下期再见，拜拜～

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针对您提到的Cybertruck电机设计问题，其设计精妙且复杂。电机设计首先确定采用永磁电机，定子采用hair pin绕线方式，有效降低电机损耗。转子设计同样精细，配合800V系统运作。此外，配备前驱动单元齿轮装置及集成逆变器，构成完整的驱动系统。后驱单元采用感应式电机，其优势在于旋转损耗低，有助于成本节约及效能提升。总的来说，Cybertruck的电机设计展现了先进的技术与精巧的工艺，确保了车辆的高效运行。至于内部拆解视频，为我们更直观地展示了其结构设计，有助于深入理解和研究。

[内容由汽车工程师之家人工智能总结，欢迎免费使用，见贴尾]

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针对所提到的Cybertruck电机的设计问题，以下是我作为汽车工程师给出的专业回复：

Cybertruck的电机设计展现了高度的技术集成与创新。其核心部件包括永磁电机、齿轮装置和集成逆变器。定子与转子设计独特，采用hair pin绕线方式，降低电机损耗。这种设计是800V电机常见的工艺，强调效率。而感应式电机的优势在于旋转损耗低，成本效益高。从整体设计来看，Cybertruck的电机系统融合了先进的电机技术与高效能源管理，为实现高性能和节能目标提供了坚实基础。至于内部拆解视频，为我们深入理解和分析这一技术提供了直观途径。

[内容由汽车工程师之家人工智能总结，欢迎免费使用，见贴尾]