马斯克宣布下一代特斯拉电机，特斯拉的三电系统先进在哪里？

埃隆马斯克刚刚公布了特斯拉的新电机！就创新和广泛使用而言，车辆的电力推进是一项相对较新的技术。所以大多数人还并不了解电机是如何工作的，更不用说特斯拉新发布的强大电机是如何工作的了。

电机是如何工作的

牵引电动机是一种用于驱动车辆的电动机，例如机车、电动或氢燃料汽车、电动多单元列车。最早的牵引电动机是串联励磁绕组的直流电动机。它们具有一个用于推进的速度-扭矩特性，在低速时具有强大的扭矩，可用于车辆加速，并随着速度的增加而减小扭矩。

可以通过用多个抽头组织励磁绕组来修改速度特性，从而允许驾驶者对加速度进行合理平滑的控制。在车辆上使用串并联控制的电机，实际上是增加了另一个控制级别。对于运行缓慢或高负载的车辆，可以使用直流电源串联驱动两台电机。而如果需要更高的速度，这些电机可以并联运行，从而在每个电机上产生更大的电压，获得更高的速度。

交流串联电动机，通常称为通用电动机，是直流系统的一种变体，其技术基本相同，但以交流电运行。电流和励磁电流同时反向，因此电机的行为类似于直流电机的行为。交流电动机的供电频率通常低于用于一般照明和电力的商业供电。特殊牵引电流发电站或旋转变流器用50或60赫兹的商业电力转换为用于交流牵引电机的25赫兹或16赫兹+2⁄3Hz赫兹频率，以达到更好的运行条件。交流系统可在整个铁路线上实现高效配电，并通过开关设备控制车辆速度。

交流感应电动机和同步电动机简单且维护成本低，但由于其恒速特性，它们难以用于牵引电动机。交流感应电机的结构和交流电源的频率限制了它速度范围内可以产生的可用功率。随着功率半导体的引入，现在可以在机车上安装变频驱动器，从而实现广泛的速度范围、交流电力传输和耐用的感应电机，而无需电刷或换向器。

串励直流电动机是一种有刷直流电动机，用于传统的电动汽车。直流电机有多种配置，包括他励磁体和永磁体。交流电机已用于更先进的电动汽车，因为它们更容易设计并且没有电刷磨损。无刷直流电动机是提供更简单的驱动方案或更便宜的成本的永磁电动机的各种版本之一。

特斯拉如何走得更远

特斯拉的Model S 声称充满一次电可以行驶 370英里。其竞争对手雪佛兰、捷豹等公司只能行驶约 240 英里，但某些特定车型可以达到 260 英里。其余的大多数都落后了，勉强超过 200 英里。

特斯拉是电动汽车竞赛的领头羊，因为它拥有更先进的电池技术，并且愿意承担更多的风险。有人说，他们成功的部分原因在于他们愿意超越行业通常会做的事情。十多年来，特斯拉一直在从头开始制造电池驱动，利用软件来提高电池效率。许多典型的豪华特性已经被空气动力学所取代，包括取消多齿轮变速箱，用双电机取而代之，将不断变化的功率比传递到前轮和后轮。

电池续航里程帮助特斯拉保持了对电动汽车市场的控制。但至少有四家主要汽车公司的新电动汽车车型已经在去年左右进入了美国市场。特斯拉正面临第一个真正的挑战。

特斯拉的进步带来了行业领先的能量密度，即单个电池单元中存储的能量。2016 年，特斯拉在内华达州斯帕克斯市启动了 Gigafactory，这是一家专业的大规模电池生产工厂，该公司声称该工厂在 2018 年成为世界上产量最高的电池工厂。所有这些专业知识和优势帮助特斯拉创造了 Model S Plaid 电机，这是他们迄今为止最快的汽车。埃隆·马斯克建议推出一款更热、转速更高的特斯拉新款 Plaid 碳纤维包裹电动机。该电动机于 2021 年 6 月与下一代 Roadster 一起亮相。Plaid 电动机采用尖端技术，使特斯拉能够制造比以往更小、更强大、更高效的电机。它很小，但它具有“疯狂”的力量和扭矩。

马斯克在演讲中表示，特斯拉开发了一种新机器来制造新电机。他在一系列推文中详细阐述了这一点：“纤维在高张力负载下缠绕在转子上。执行此操作的机器由特斯拉自动化公司制造。碳套必须使铜转子处于压缩状态，否则会因热膨胀差而在低温下松动。预载也有助于保持与定子的精确间隙。”“与由金属（通常是高强度钢）固定在一起的转子相比，它的主要优点是电磁场更强。其他优点是转子可以达到更高的转速，因为碳套筒（主要）阻止铜转子由于径向加速度而膨胀。”

当然，当特斯拉推出新的和改进的技术时，经常暗示着一些更令人兴奋的工作。 马斯克在推特上写道：“格子碳纤维包裹的电机可以说是地球上最先进的电机。”“我们必须保守一些秘密！我们有一些想法可以进一步提高新款 Roadster 的扭矩和最大转速。未来绝对是有趣和令人兴奋的工程！”

根据 MotorTrend 的说法，制造商有可能在未来推出一款四电机Model S Plaid，就像现在一样引人注目。配备四电机系统的特斯拉 Model S 将增加高级电动轿车的动力和牵引力。目前的 Model S Plaid 的 0-96km/h时间已经不到 2.0 秒。采用四电机布局，汽车将更快。其中两个为后轮提供动力，而一个为前轴上的右前轮提供能量。电动动力总成可产生 1,020 马力和 1,423 N·m 的扭矩。这转化为每个电机的 340 马力和 474.33Nm 的扭矩。四电机 Model S Plaid 可能会在不久的将来成为现实，成为新的里程碑。

但这样做也会有一些缺点。第四个电机的额外重量会增加汽车的总重量，

减少续航里程。同时，这将进一步减小 frunk 的大小。除此之外，成本和复杂性也会增加。但埃隆马斯克和他的公司以不懈地追求新的高度而闻名。在这种情况下，特斯拉的四电机 Model S可能会在未来发布。