優(yōu)化電動機設(shè)計能提高多少效率？

優(yōu)化電動機設(shè)計能顯著提高效率。

比如無刷直流電動機，合理的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計能降低齒槽轉(zhuǎn)矩，提升效率。像轉(zhuǎn)子表面磁極結(jié)構(gòu)、氣隙長度、極弧系數(shù)等方面的優(yōu)化就很關(guān)鍵。

對于異步電機，從多個零部件入手優(yōu)化能提高效率。比如優(yōu)化轉(zhuǎn)子/定子疊片的尺寸及鋼材質(zhì)量，減少渦流和磁滯損耗；使用浸浴工藝進行定子層壓浸漬，增強絕緣和散熱；設(shè)計定子中的槽，增加可插入銅的體積，降低電阻；轉(zhuǎn)子壓鑄采用優(yōu)質(zhì)純鋁或銅，提高啟動轉(zhuǎn)矩和降低電阻；調(diào)整轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙達到最佳；選用優(yōu)質(zhì)漆包線，降低電流損耗。

超高效電機在每個能量損失環(huán)節(jié)改進，像優(yōu)化設(shè)計減少機械損耗，采用高質(zhì)量球軸承、合適的風(fēng)扇等；減少定子和轉(zhuǎn)子銅損，改進絕緣和鑄鋁轉(zhuǎn)子等；減少鐵損，用更薄的矽鋼疊片等。

新型的每分鐘十萬次轉(zhuǎn)速的電機，通過人工智能技術(shù)和新的轉(zhuǎn)子拓撲結(jié)構(gòu)，能減輕重量、降低功耗、提升穩(wěn)定性，效率能提升 2%-5%，逆變器也能更輕更小，有望將電動汽車續(xù)航延長 5%-10%。

在電機優(yōu)化設(shè)計中，還存在復(fù)雜目標(biāo)的優(yōu)化難題，比如眾多工況中比較出來的目標(biāo)、組合工況目標(biāo)等。現(xiàn)有技術(shù)采用“間接優(yōu)化”，通過翻譯復(fù)雜目標(biāo)來執(zhí)行優(yōu)化，但過程曲折，優(yōu)化質(zhì)量一般。改進的方案是“基于 map 的優(yōu)化”，以電機的性能 map 圖為核心，重構(gòu)優(yōu)化流程，能更精準(zhǔn)優(yōu)化，提升效能，但存在優(yōu)化速度慢的問題。

總之，優(yōu)化電動機設(shè)計能大幅提高效率，但需要不斷探索和解決新的問題。