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）。
根據(jù)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)類型及其運(yùn)行的潛在環(huán)境，電機(jī)重量對(duì)系統(tǒng)的總體成本和運(yùn)行價(jià)值可能非常重要。電機(jī)重量減輕可以從多個(gè)方向解決，包括通用電機(jī)設(shè)計(jì)、高效部件生產(chǎn)和材料選擇。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，有必要改進(jìn)電機(jī)開發(fā)的所有方面：從設(shè)計(jì)到使用優(yōu)化材料高效生產(chǎn)部件，輕質(zhì)材料的使用和新穎的制造工藝。一般來說，電機(jī)的效率取決于電機(jī)的類型、大小、利用率，還取決于所用材料的質(zhì)量和數(shù)量。因此，從所有這些方面來看，需要使用能源和成本效益高的部件來開發(fā)電機(jī)。
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，制造商還提供無框架電機(jī)，可通過完全消除框架對(duì)電機(jī)重量產(chǎn)生影響。
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