受限于電機轉速,即便是保時捷Taycan Turbo S,最高時速也僅停留在了260km/h。特斯拉Model S Plaid的秘訣在于三臺高轉電機采用了首創的碳纖維套筒轉子,電機最高轉速可達2萬轉。
突破“電動車極速不快”魔咒,碳纖維套避免轉子膨脹變形
決定電動車極速的關鍵因素之一是電機的轉速。電機轉速越高,車輛的行駛速度就可以越快。但是轉子的速度太快,可能會導致電動機的損毀。所以以往的電動車會給人高速之后后勁不夠的感覺。
針對這一難點,特斯拉在轉子外層加入了一個碳纖維套,構成了碳纖維套筒電機。碳纖維的作用有兩個,一是能有效減少轉子溫度,轉子溫度很大一部分來自定子,碳纖維能有效減少熱傳導,可以減少磁鋼退磁風險的同時減少高轉速下的離心變形;第二個,增加轉子磁通量,在同等輸入電流下,電機轉速增加、做功變大、效率提高。
加入碳纖維套筒之后,轉子轉速上升的同時,風險也在可控范圍之內,電動機性能也就有了明顯的性能提升。但使用碳纖維材質來束縛轉子,從生產工藝上來講要求非常高。
加工導致不合格概率>60%,碳纖維復合材料系“刀具殺手”?
碳纖維增強基復合材料簡稱CFRP,是復合材料領域的集大成之作,被譽為“21世紀的新材料之王”。
碳纖維復合材料與傳統材料不同,碳纖維復合材料強度高、硬度高,屬于難切削加工的材料。碳纖維的高硬度會加快刀具的磨損,降低其使用壽命,并且由于其具有各向異性、層間的強度較低,在切削加工的時候容易導致出現產品缺陷。據相關統計表明,由于切削加工過程中導致產品不合格的概率要占60%以上。
在碳纖維復合材料切削加工的過程中,經常出現的缺陷有以下三種:
孔出口缺陷:碳纖維制品在加工時最常見、最直觀的缺陷之一,一般認為是撕裂和毛邊兩種
分層:在進行鉆孔的過程中,鉆削力和鉆削熱往往造成碳纖維復合材料出現分層現象
刀具磨損:碳纖維復合材料硬度大,與高速鋼差不多,如果采用普通的高速鋼鉆頭對其進行加工,大概鉆3-4個孔就會變鈍
文章來源:碳纖維人、復材網
原文始發于微信公眾號(艾邦高分子):首創碳纖維套筒電機!