[分享] Model 3、新S/X用的永磁馬達裡的一項技術

[Scape (缺鈣缺很大)]

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

Sandy Munro 在節目中談到Tesla Model 3 永磁馬達的磁鐵：
https://youtu.be/aVnRQRdePp4?t=758

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Falcon Heavy & Starman
https://youtu.be/A0FZIwabctw

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→ jameshcm: Musk其實是火星人，降臨地球幫人類提升科技；火星計畫
→ jameshcm: 只是結束任務為了回到母鄉而已... 以上純屬臆測
推 g8785: 技術力建立在基礎科學之上啊
推 l79cm: 百年車廠做馬達也要從零開始幫QQ輸慘了
推 yuinghoooo: 如果更換不同強度的磁鐵效果應該會更好
推 yuinghoooo: 而且電機的通常是排列成弧形，設計起來應該蠻有趣的
推 nbernie1003: 我大醫龍其實4地球和外星人混血啦～
推 kalapon: 打破傳統不容易，這就像有人說如果遠古不要先發明出輪子
→ kalapon: ，搞不好現在車子已經在飛了
推 nctufish: 以為下一代永動機要問世了
→ chandler0227: 來看看一段時間後會不會有退磁問題XD
推 l79cm: 電機壽命160萬公里電池80萬先擔心電池吧還退磁噗哧
推 hanchueh: 80萬公里先擔心自己的壽命吧 應該很多人一輩子開不到
→ knml: 我一年開不到1萬,80萬可能要開100年XD
→ wisdom: 之前不是說特斯拉馬達是感應馬達嗎？什麼時候換永磁的?
推 chandler0227: Halbach array排列+高溫本來就會有高風險退磁啊
推 chienjr: 銣鐵硼 80度C就有被觀察到退磁了