特斯拉電機的工作原理是什么

特斯拉電機是一種采用交流電供電的無刷電機，其工作基于電磁感應和磁力相互作用。

由固定不動的定子和旋轉的轉子構成，定子上繞有三個間隔 120 度的線圈，與交流電源相連，轉子上有一系列永久磁鐵。交流電源通電時，定子線圈產生的磁場與轉子磁場相互作用，讓轉子轉動。

工作中，交變電源輸入使定子線圈電流變化，導致磁場變化，與轉子永磁磁場作用使轉子受力旋轉，因定子電流周期性變化，轉子也同頻旋轉。

特斯拉電機是感應電動機，也叫異步電動機，定子連接三相交流電產生旋轉磁場，穿過轉子導體時因電磁感應產生電動勢，進而有電流，與磁場相互作用產生力矩推動轉子旋轉，轉子轉速略低于同步轉速有滑差。

轉子有鼠籠式和繞組式，鼠籠式由導條和短路環組成，定子旋轉磁場感應出電動勢使導條產生電流形成旋轉磁場推動轉動。繞組式類似直流電機轉子，啟動時接通外部電源形成旋轉磁場產生轉矩，轉速穩定后滑環斷開，轉子繞組處于感應狀態。

感應電機有能耗制動、反接制動和再生制動等電氣制動方式。能耗制動切斷三相交流電源，輸入直流電流到定子繞組，平穩可靠但成本高、低速制動力小。反接制動分負載反接和電源反接，負載反接適用于繞線型電動機，要串大電阻使轉矩率大于 1，電源反接交換兩相電源線快速制動，速度快、力強但電流大易損部件。再生制動在重物作用下，電動機轉速高于同步轉速時，轉子導體產生感應電流和反向轉矩，需變速裝置減速。

感應電機啟動方式有直接啟動、變頻啟動和自耦變壓器啟動。直接啟動簡單適用于小功率電機，大功率電機直接啟動會沖擊電網。變頻啟動用變頻器控制電源頻率和電壓，平穩啟動調速，廣泛用于工業領域。自耦變壓器啟動逐漸升高電壓平滑啟動，減小電流沖擊但成本高，用于特定場合。

總之，特斯拉電機通過電磁感應產生的電流和磁場相互作用使轉子旋轉，不同電機類型和制動方式滿足不同場景需求。電動汽車用電機替代內燃機，特斯拉電機由電動機、電池組和電控系統組成，電動機將電能轉機械能，電池組存儲電能類似油箱，電控系統控制電能輸入輸出。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）