Model 3、新S/X用的永磁馬達裡的一項技術 - 汽車

Mason · 2019-04-29

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來源：
Industry Expert On Tesla’s Motors: “They’ve Got Magic!”
http://bit.ly/2XTo3CZ

Munro 先生在上節目時提到了Model 3 的永磁馬達是Tesla 自己設計的，有很多
原因導致這種馬達效率優於對手。其中有一項是他發現馬達裡面的磁鐵有點不太
一樣，是一些小磁鐵按照特別的方向排列而成的，然後用膠水將磁鐵以這種排列
方式黏起來：
https://i.imgur.com/gP8uLBX.png

cleantechnica.com 說明這種磁鐵的排列方式叫做"Halbach array"，這可以產
生更優化的磁場。一般磁鐵的大致是這樣的，磁場沒有強面跟弱面之分，非常的
對稱：
https://i.imgur.com/qHYJ5JB.gif

而具有Halbach array 磁體結構的磁鐵磁場則是有一面比較強，另一面很弱：
https://i.imgur.com/RRpLGMX.jpg

https://i.imgur.com/1ML5xcp.png

Halbach array 磁體結構並不是新東西，早在1970年代就被發現而且逐步完善，
1980年代Lawrence Berkeley 國家實驗室也獨立發明了這種結構並用在粒子加速
器上。用來製作永磁馬達可使得裡面的磁鐵一側的磁場強度大幅度提升接近兩倍，
而另外一側趨近於零(理論上)。這樣可有效地減小馬達的體積，提升馬達的功率
密度。但缺點是製作不易，會使製作成本大幅上升。

Munro 在節目中說他還不知道該如何對它們進行逆向工程，對他也是個新東西，
可能在汽車業界沒人用這種永磁馬達大規模生產給汽車用以至於他這個汽車拆解
專家也不知道，這種馬達應該是有用在其他地方才是。不過Tesla 的永磁馬達並
不是只有這樣，除了Halbach array 磁體結構外還有其他特點。至於Tesla 是如
何解決製作不易會使成本上升的缺點就不得而知了。

另外Munro 根據他的拆解報告說Model 3 的永磁馬達成本754.14美元、重量46.1
公斤，而BMW i3 的馬達成本841.54美元、重量48.37公斤，Chev Bolt 的馬達成
本836.44美元、重量51.49公斤。

如何利用Halbach array 將磁鐵的磁場加倍：
https://youtu.be/uQWHjj6ofwo