Kebutuhan akan mesin listrik yang lebih kompetitif, terutama dalam hal kerapatan daya dan efisiensi, semakin semakin tinggi terutama di aplikasi tertanam (aerospace, Vertical Take-Off and Landing, Electric Vehicle, dll.); kinerja ini adalah pembeda utama antara pesaing. menjadi aturan simpel, saat ini, rasio daya-ke-berat yang baik asal motor listrik PM artinya sekitar 3 kW/Kilo Gram (EMAG + kemasan mekanis). Meski demikian, nilai yg lebih tinggi sudah dicanangkan oleh banyak perusahaan serta star-up, namun buat prototype eksperimental dimana kematangan produk masih dipertanyakan. Definisi power to weight ratio masih serba guna dan kontroversial sebab pada satu sisi perkiraan berat total motor bergantung di banyak bagian dimana beberapa di antaranya tidak selalu diperhitungkan dalam perhitungan: EMAG, mekanik, berat cairan pendingin (dalam beberapa masalah dibagi dengan sistem), kabel, elektronik daya, dll., di sisi lain, definisi fleksibel asal daya keluaran (konstan atau sementara). Peluang buat mencapai peningkatan besar terhadap keadaan seni sangat terbatas dan menantang karena tingkat kebebasan yg sangat mungil. Ini ialah rute primer buat menaikkan kinerja mesin listrik:
Bahan feromagnetik: tak ada kemajuan nyata semenjak 30 tahun terakhir di baja listrik. Paduan Besi Kobalt (FeCo) masih merupakan titik baja listrik terbaik dengan taraf kejenuhan tertinggi sekitar dua,4 T dan kehilangan inti terendah (pada ketebalan laminasi serta perlakuan panas eksklusif), namun jauh lebih mahal serta memerlukan proses pembuatan spesifik (anil khusus, dll. .) dibandingkan dengan baja listrik konvensional lainnya mirip paduan Besi-Silikon (FeSi) .
Kelas magnet tetap: katalog pemasok magnet tetap sudah diperpanjang dalam beberapa tahun terakhir, meskipun tidak terlihat sejak bertahun-tahun. Magnet bermutu tinggi bekerja dengan baik pada taraf pengembangan (prototipe), namun mereka memberikan beberapa keterbatasan berfokus ketika wajib menggunakannya pada lingkungan yg keras (NdFeB tidak cocok untuk suhu tinggi > 200°C), atau buat mempertimbangkan industrialisasi (tinggi volume produksi/biaya ).
Manajemen termal: pendinginan adalah topik utama waktu ini buat mendorong kinerja motor listrik melampaui batas tertentu. Beberapa teknologi pendinginan baru sangat menjanjikan tetapi belum sepenuhnya matang, mirip: konduktor berongga (teknik sejauh ini dicadangkan buat mesin berdaya tinggi > MW), pendinginan slot banjir, …
buat spesifikasi eksklusif, pemilihan teknik pendinginan yg efisien dapat menjadi sangat menantang sebab dapat membahayakan kinerja sistem secara keseluruhan (dilema pengoptimalan) menggunakan menambahkan porto, kompleksitas, serta bobot, dan mengorbankan keandalan pula, yang dapat menjadi penghalang. di beberapa software tertanam. Kecepatan rotasi: ini selalu menjadi topik penelitian yg menarik. Motor berkecepatan sangat tinggi mempunyai batasan dan batasannya sendiri, terutama mekanis (rotor sleeving, integritas struktur,…).
banyak aplikasi memerlukan kecepatan rotasi beberapa 1000 rpm menggunakan termin pengurangan minimum antara motor listrik dan beban yg digerakkan (umumnya baling-baling yang digerakkan dari VTOL listrik), yang melarang penggunaan motor kecepatan sangat tinggi.
Frekuensi fundamental: ini sebagian akbar dieksploitasi ketika ini; frekuensi dasar yg tinggi mengurangi dimensi serta massa mesin listrik menggunakan membuat besi punggung stator serta kuk rotor menjadi sangat tipis (beberapa milimeter). Frekuensi mendasar yg tinggi umumnya menyebabkan jumlah kutub yang tinggi dipasangkan menggunakan belitan terkonsentrasi di lebih kurang gigi (q <1) yg menawarkan motor yang sangat kompak sebab belitan ujung yang pendek. Besi belakang stator yg tipis akan secara konkret mengurangi resistansi termal antara tembaga serta asal pendinginan eksternal, terutama buat motor berpendingin udara paksa melalui sirip rumahan.
Selain itu, pengaturan halbach cocok buat jenis motor ini dan membantu menghilangkan kuk rotor, contohnya dengan menempelkan magnet di roda non-magnetik seperti bahan aluminium atau komposit buat mengurangi bobot lebih lanjut.
