電機(jī)是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，以線性或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的形式將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，電機(jī)的工作原理主要取決于磁場(chǎng)和電場(chǎng)的相互作用。許多參數(shù)可用于比較電機(jī)：扭矩、功率密度、結(jié)構(gòu)、基本工作原理、損耗系數(shù)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)和效率，最后一個(gè)是最重要的一個(gè)。電機(jī)效率低的原因主要可歸因于以下因素：尺寸不當(dāng)，所用電機(jī)的電氣效率低、終端用戶（泵、風(fēng)扇、壓縮機(jī)等）機(jī)械效率低沒(méi)有速度控制系統(tǒng)維護(hù)不力甚至根本不存在。

為了最大限度地提高電機(jī)的能量性能，必須將電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中各種能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的損失降至最低。事實(shí)上，在電機(jī)中，能量從電能轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶拍?，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。提高效率的電機(jī)不同于傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)，因?yàn)榍罢叩膿p耗最小。事實(shí)上，在傳統(tǒng)電機(jī)中，損失主要由以下原因造成：摩擦損失和風(fēng)阻損失（軸承、電刷和通風(fēng)）造成的機(jī)械損失真空鐵中的損耗（與電壓平方成比例），與流動(dòng)方向變化有關(guān)的分散能量滯后引起的損耗，以及由堆芯內(nèi)的循環(huán)電流和流動(dòng)變化引起的渦流引起的損耗焦耳效應(yīng)造成的損耗（與電流平方成正比）。

適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)最高效的電機(jī)是減輕重量的一個(gè)關(guān)鍵方面，因?yàn)榇蠖鄶?shù)電機(jī)都是為廣泛使用而設(shè)計(jì)的，所以適合特定應(yīng)用的合適電機(jī)通常比實(shí)際需要的大。為了克服這一挑戰(zhàn)，重要的是尋找愿意以半定制方式改變的電機(jī)制造公司，從電機(jī)繞組和磁性元件到機(jī)架尺寸。為了確保有正確的繞組，需要了解電機(jī)的規(guī)格，以便能夠保持應(yīng)用所需的精確扭矩和速度。除了調(diào)整繞組外，制造商還可以根據(jù)磁導(dǎo)率的變化改變電機(jī)的磁性設(shè)計(jì)，在轉(zhuǎn)子和定子之間正確放置稀土磁體有助于增加電機(jī)的整體扭矩。

新型制造工藝

制造商能夠不斷升級(jí)自己的設(shè)備，以生產(chǎn)公差更高的電機(jī)部件，從而消除曾經(jīng)用作防破損安全裕度的厚壁和密集區(qū)域。由于每個(gè)部件都是使用最新技術(shù)重新設(shè)計(jì)和制造的，因此可以在多個(gè)包含磁性部件的地方減輕重量，包括絕緣和涂層、機(jī)架和電機(jī)軸。

材料選擇

材料選擇對(duì)電機(jī)運(yùn)行、效率和重量有整體影響，舉個(gè)最明顯的例子，這就是為什么這么多制造商使用鋁框架而不是不銹鋼。制造商們一直在繼續(xù)試驗(yàn)具有電磁和絕緣特性的材料，制造商正在使用各種不同的復(fù)合材料以及較輕的金屬，這些材料提供了鋼組件的輕質(zhì)替代品。出于安裝目的，根據(jù)用戶對(duì)最終電機(jī)的具體要求，可使用多種增強(qiáng)塑料、聚合物和樹脂。隨著電機(jī)設(shè)計(jì)師不斷試驗(yàn)和研究替代部件，包括用于密封目的的密度較低的涂層和樹脂，他們?yōu)樯a(chǎn)過(guò)程注入了新的活力，這往往會(huì)影響電機(jī)的重量。此外，制造商還提供無(wú)框架電機(jī)，可通過(guò)完全消除框架對(duì)電機(jī)重量產(chǎn)生影響。

結(jié)論

使用輕質(zhì)材料、新型制造工藝、磁性材料來(lái)減輕電機(jī)重量和提高電機(jī)效率的技術(shù)。電機(jī)，尤其是在汽車應(yīng)用中，代表著越來(lái)越多的未來(lái)技術(shù)。因此，即使還有很長(zhǎng)的路要走，希望這成為一項(xiàng)日益鞏固的技術(shù)，提高效率的電動(dòng)機(jī)能夠解決與節(jié)能相關(guān)的問(wèn)題。

責(zé)任編輯：彭菁