01.
“打铁还需自身硬”在保证转子强度这方面，离心力是影响电机转子结构强度的主要因素。离心力是力学对转子强度的挑战，这就需要充分考虑转子冲片的应力和变形分布，以及Zui大应力和变形随转速增加的变化规律。明确这些之后就要考虑转子的强度了，要具备优异的磁性和低铁损。要提升转子强度，Zui直接就是强化转子的硅钢片材质强度。硅钢片是一种高导磁、低铁损的软磁性合金材料，主要成分是铁（Fe）和硅（Si）。它在电机转子中的应用可以有效减少磁滞损耗和涡流损耗，提高电机效率。硅钢片按照含硅量的不同，可以分为低硅钢（一般含硅量1-4.5%）和高硅钢（含硅量3-6%以上），其中的无取向硅钢片由于其磁场性能均匀，广泛应用于各类中小型电动机的定子和转子制造，包括乘用车电机转子。 比亚迪的转子硅钢就是用的一种低铁损的电工钢，一种Fe-Si软磁合金材料，在其中加入了AI提高强度，经过冷轧热处理后，硅钢片内晶格方向随机分布，还能减弱涡电流效应。再比如此前美国橡树岭国家实验室研究的新材料Fe-3wt.%Si铁素体材料，该技术不仅可以实现复杂形状的定子制造，还具有更高的灵活性和可定制性，其电阻率比传统的硅钢片低，电性能更好。该定子是通过选择性激光熔化技术（SelectiveLaser Melting，SLM）打印出Fe-3wt.%Si铁素体材料，加工成薄层，Zui后叠加成定子核心。 02.
“捡了西瓜，丢了哈密瓜”转子强度分析跟离心力脱不了干系，在乘用车中我们不能单独来看，还要综合考虑，不能捡了西瓜，丢了哈密瓜。就拿Zui近大火的小米V8s电机举例，该电机采用了特殊的高强度硅钢叠片有960MPa，这个强度比现在全球Zui先进水平都要提高了113%，它转下来温度很高，达到了180度，小米又设计了双向立体油冷的设计来中和，其中转子是用的S型油路设计，使其提升冷却效率到50%，总体温度降低三十度。对于乘用车而言，选择硅钢片时还要考虑其厚度、磁性能、机械强度以及冲压、叠片后的整体性能等因素，确保在满足高效节能的还能保证电机运行的稳定性和耐用性，除了材料特性我们还要考虑整体的冷却系统，要能够有效降低转子内部由于电流产生的热量，防止因温度过高导致永磁材料性能下降，从而保持足够的机械强度。 转子的加工精度、叠片焊接或粘接的质量、以及表面处理技术等均会影响到转子的整体结构强度和耐用性。叠片用焊接连接的话，转子在切割磁场的时候，会产生涡电流，焊接的扣点会带来铁损和发热，焊缝粗糙外观也有瑕疵。焊接还是局部固定的，连接力也并不高，这部分制造工艺也在影响着转子强度。 03.
“人靠衣装马靠鞍”转子强度一方面是靠自身的结构、材料强度，另一方面是靠外部预紧这种「外挂」给转子外附加套筒的外部强化。给转子提供预紧力是一个很好的方法，一般的高速范围用金属护套，现在的高速电机但凡超过20000rpm似乎都想“攀科技”——遇事不决整个碳纤维。Zui近小米预研的电机就是用这种方法达到的30000rpm，小米的碳纤维套筒采用了激光转子缠绕技术，跟特斯拉的碳纤维湿法缠绕技术的区别在于固化工艺，湿法缠绕的碳纤维丝，需要配合液态胶缠绕附着于转子外壁，再通过高温烘烤进行固化。其弊端很明显，存在材料的热胀冷缩，会导致转子外壁与套筒的贴合出现间隙预紧力会大大折扣。激光缠绕是通过激光将碳纤维套筒固化，这样能避免湿法缠绕伴生的热胀冷缩问题，据说是有1000mPa的预紧力。End.Zui后，转子的强度这方面，笔者了几个影响点：
1.材料的机械性能;
2.设计参数和尺寸;
3.制造工艺和加工精度;
4.冷却系统的良好设计;
5.负载特性和转速带来的离心力。