Poiché la distribuzione delle perdite dei motori varia a seconda della potenza e del numero di poli, per ridurre le perdite, è opportuno adottare misure per concentrarsi sui principali componenti di perdita di diverse potenze e numeri di poli. Di seguito sono brevemente descritti alcuni modi per ridurre le perdite:

1. Aumentare i materiali efficaci, ridurre la perdita di avvolgimento e la perdita di ferro

Secondo il principio di similarità del motore, quando il carico elettromagnetico rimane invariato e la perdita meccanica non viene considerata, la perdita del motore è approssimativamente proporzionale alla potenza cubica della dimensione lineare del motore e la potenza in ingresso del motore è approssimativamente proporzionale alla quarta potenza della dimensione lineare. Da ciò, è possibile approssimare la relazione tra efficienza e utilizzo effettivo del materiale. Per ottenere uno spazio più ampio in determinate condizioni di dimensioni di installazione in modo che materiali più efficaci possano essere posizionati per migliorare l'efficienza del motore, la dimensione del diametro esterno della punzonatura dello statore diventa un fattore importante. All'interno della stessa gamma di base della macchina, i motori americani hanno una potenza maggiore rispetto ai motori europei. Per facilitare la dissipazione del calore e ridurre l'aumento di temperatura, i motori americani generalmente utilizzano punzonature dello statore con diametri esterni maggiori, mentre i motori europei generalmente utilizzano punzonature dello statore con diametri esterni più piccoli a causa della necessità di derivati ​​strutturali come motori antideflagranti e per ridurre la quantità di rame utilizzata all'estremità dell'avvolgimento e i costi di produzione.

2. Utilizzare materiali magnetici migliori e misure di processo per ridurre la perdita di ferro.

Le proprietà magnetiche (permeabilità magnetica e perdita di ferro unitaria) del materiale del nucleo hanno una grande influenza sull'efficienza e altre prestazioni del motore. Allo stesso tempo, il costo del materiale del nucleo è la parte principale del costo del motore. Pertanto, la selezione di materiali magnetici adatti è la chiave per la progettazione e la produzione di motori ad alta efficienza. Nei motori ad alta potenza, la perdita di ferro rappresenta una quota considerevole della perdita totale. Pertanto, la riduzione del valore di perdita unitaria del materiale del nucleo contribuirà a ridurre la perdita di ferro del motore. A causa della progettazione e della produzione del motore, la perdita di ferro del motore supera notevolmente il valore calcolato in base al valore di perdita di ferro unitaria fornito dall'acciaieria. Pertanto, il valore di perdita di ferro unitaria viene generalmente aumentato di 1.5~2 volte durante la progettazione per considerare l'aumento della perdita di ferro. Il motivo dell'aumento della perdita di ferro è principalmente dovuto al fatto che il valore di perdita di ferro unitaria dell'acciaieria viene ottenuto testando il campione di striscia secondo il metodo dell'anello quadrato di Epstein. Tuttavia, il materiale è sottoposto a grande stress dopo punzonatura, taglio e laminazione, e la perdita aumenterà. Inoltre, il traferro causato dalla presenza della fessura del dente porta a una perdita a vuoto causata dal campo magnetico armonico del dente sulla superficie del nucleo. Ciò porterà a un aumento significativo della perdita di ferro dopo la fabbricazione del motore. Pertanto, oltre a selezionare materiali magnetici con una perdita di ferro unitaria inferiore, è anche necessario controllare la pressione di laminazione e adottare le misure di processo necessarie per ridurre la perdita di ferro. In considerazione dei fattori di prezzo e di processo, le lamiere di acciaio al silicio di alta qualità e le lamiere di acciaio al silicio più sottili di 0.5 mm non sono molto utilizzate nella produzione di motori ad alta efficienza. Generalmente vengono utilizzate lamiere di acciaio elettrico senza silicio a basso tenore di carbonio o lamiere di acciaio al silicio laminate a freddo a basso tenore di silicio. Alcuni produttori di piccoli motori europei hanno utilizzato lamiere di acciaio elettrico senza silicio con un valore di perdita di ferro unitario di 6.5 W/kg. Negli ultimi anni, le acciaierie hanno lanciato lamiere elettriche in Polycor420 con una perdita unitaria media di 4.0 w/kg, che è persino inferiore ad alcune lamiere in acciaio a basso contenuto di silicio. Il materiale ha anche una maggiore permeabilità magnetica. Negli ultimi anni, il Giappone ha sviluppato una lamiera in acciaio laminato a freddo a basso contenuto di silicio con un grado di 50RMA350. Una piccola quantità di alluminio e terre rare viene aggiunta alla sua composizione, mantenendo così una maggiore permeabilità magnetica riducendo al contempo le perdite. Il suo valore di perdita unitaria di ferro è di 3.12 w/kg. È probabile che questi forniscano una migliore base di materiale per la produzione e la promozione di motori ad alta efficienza.

3. Ridurre le dimensioni della ventola per ridurre la perdita di ventilazione

Nei motori a 2 e 4 poli di potenza maggiore l'attrito del vento rappresenta una parte considerevole. Ad esempio, l'attrito del vento di un motore a 90 poli da 2 kW può raggiungere circa il 30% della perdita totale. L'attrito del vento è composto principalmente dalla potenza consumata dal ventilatore. Poiché la perdita di calore dei motori ad alta efficienza è generalmente bassa, il volume dell'aria di raffreddamento può essere ridotto e di conseguenza anche la potenza di ventilazione. La potenza di ventilazione è approssimativamente proporzionale alla 4a-5a potenza del diametro della ventola. Pertanto, se l’aumento della temperatura lo consente, la riduzione delle dimensioni della ventola può ridurre efficacemente l’attrito del vento. Inoltre, una progettazione ragionevole della struttura di ventilazione è importante anche per migliorare l'efficienza della ventilazione e ridurre l'attrito del vento. I test hanno dimostrato che l'attrito del vento della parte bipolare ad alta potenza di un motore ad alta efficienza può essere ridotto di circa il 2% rispetto a quello di un motore normale. Poiché la perdita di ventilazione è ridotta in modo significativo e non richiede molti costi aggiuntivi, la modifica del design della ventola è spesso una delle principali misure adottate per questa parte del motore ad alta efficienza.

4. Ridurre le perdite vaganti attraverso misure di progettazione e processo

Le perdite parassite dei motori asincroni sono principalmente perdite ad alta frequenza generate da armoniche di ordine elevato del campo magnetico nei nuclei e negli avvolgimenti dello statore e del rotore. Per ridurre le perdite parassite del carico, l'ampiezza di ciascuna armonica della banda di fase può essere ridotta utilizzando un avvolgimento sinusoidale Y-Δ collegato in serie o un altro avvolgimento a bassa armonica, riducendo così le perdite parassite. Gli esperimenti hanno dimostrato che l'uso di avvolgimenti sinusoidali può ridurre le perdite parassite in media di oltre il 30%.

5. Migliorare la tecnologia di pressofusione per ridurre le perdite del rotore

Controllando la pressione, la temperatura e il percorso di scarico del gas durante la fusione dell'alluminio del rotore, il gas nelle barre del rotore può essere ridotto, aumentando così la conduttività e riducendo il consumo di alluminio del rotore. Negli ultimi anni, gli Stati Uniti hanno sviluppato con successo attrezzature per pressofusione per rotori in rame e processi corrispondenti e stanno attualmente conducendo una produzione di prova su piccola scala. I calcoli mostrano che se i rotori in rame fuso sostituiscono i rotori in alluminio fuso, le perdite del rotore possono essere ridotte di circa il 38%.

6. Applicare la progettazione di ottimizzazione del computer per ridurre le perdite e migliorare l'efficienza

Oltre ad aggiungere materiali, migliorare le proprietà dei materiali e migliorare i processi, la progettazione di ottimizzazione al computer viene utilizzata per determinare ragionevolmente vari parametri, rispettando al contempo i costi, le prestazioni e altri vincoli per ottenere il massimo miglioramento possibile in termini di efficienza. L'adozione di una progettazione ottimizzata può ridurre significativamente i tempi di progettazione del motore e migliorare la qualità della progettazione del motore.