揭秘特斯拉電機銅芯轉子，果然與衆不同！

說說特斯拉銅芯轉子的制造，雖然專利技術(shù)早就揭秘，但看看還(hái)是很有必要的。

應用在特斯拉（Tesla）Model S的感應電動機銅芯轉子是一項創新的技術，即專利US20130069476。這項專利2014年和Tesla的其他專利一並(bìng)公開，從此可以一窺其中的巧妙之處(chù)。

Tesla選擇的感應電機是更可靠（沒有退磁風險）、低成本（永磁材料成本占到同步電機材料成本的70%）、高效率的解決方案。至於(yú)Tesla是怎麽将感應電機做到更加高效，就要看銅芯轉子的技術瞭(le)。

1. 銅芯轉子的優點與制造  感應電動機的主流結構叫做鼠籠電機，名字的來源是由於它的轉子結構好比就是一個鼠籠。在工業感應電機的生産制造中，這樣的鼠籠通常都是用鋁鑄造而成，鋁有著(zhe)較好的電導率和較低的熔點（660.4℃）成本也有優勢，因而鑄鋁轉子成爲瞭(le)感應電機轉子的主流。

但是使用鑄鋁轉子的感應電(diàn)機效率有限，難以更進一步，如果使用電(diàn)導(dǎo)率更高的銅來制作鼠籠，電(diàn)機的效率将會顯著提升！

但是問題來瞭(le)，既然銅有百般好，爲什麽卻不用它？原因是銅的熔點(diǎn)高（1083℃）、銅芯轉子難以鑄造，鑄銅端環氣泡過多、無法進入間隙等問題，6英寸的銅芯轉子無法通過鑄造方案制造出來。

那麽轉而使用焊接呢？實際上，通過(guò)焊接手段制造銅芯轉子是主流的技術手段，它的制造過(guò)程是這樣的：先将銅條插在轉子槽中，再在兩側(cè)焊上端環（端環通常使用離心鑄造法制造，離心鑄造的工藝可以排出其中的雜質和氣泡）.

但制造銅芯轉子的焊接工藝需要採(cǎi)用感應釺焊，成本較高。且由於(yú)電機轉子的工作條件，對焊接點的強度要求比較大。如果焊接點出現損壞，輕則影響整個電機的性能，重則造成轉子損毀。

那麽(me)Tesla Motors是怎麽(me)做的呢？

2. Tesla的專利Rotor Design for An Electric Motor先是與焊接鼠籠技術方案相同，将銅條插入瞭(le)轉子槽中，插完之後(hòu)效果如下圖：

實物差不多是這個樣子：

然後(hòu)，下一步本應該(gāi)是焊接端環，而Tesla卻另辟蹊徑！

Tesla制造瞭(le)一組表面鍍(dù)銀的銅質楔子，将這些楔子插入瞭(le)銅條端部的間隙之中，這樣一個機械構造的端環就制造完成瞭(le)！

插完楔子之後，在楔子和銅條之間進行焊接，這個(gè)焊接要求比焊接方案中端環的感應釺焊成本、難度都低多瞭(le)。焊接之後，再在兩端箍上禁锢環（下圖中107部件），禁锢環的配合有效保證瞭(le)轉子的機械強度。

這個專利用巧妙的方案完成瞭(le)低成本、高效率的銅芯轉子制造，堪稱(chēng)Tesla的核心技術之一。

（來(lái)源 制造業(yè)生态圈）