要想提高電動(dòng)機(jī)的能效，就需要降低電動(dòng)機(jī)的損耗，以目前使用最為普遍的三相交流異步電動(dòng)機(jī)為例，電動(dòng)機(jī)的損耗主要包括鐵心損耗、定、轉(zhuǎn)子銅損、風(fēng)摩損耗以及雜散損耗， 它們占電動(dòng)機(jī)總損耗的比例以及主要影響因素如下表所示：
電動(dòng)機(jī)總損耗構(gòu)成比例以及主要影響因素
從表中可以看出，定、轉(zhuǎn)子的銅損占電動(dòng)機(jī)總損耗的很大一部分，而銅正好可以在降低電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子損耗方面發(fā)揮重要的作用。對(duì)于定子繞組銅損pcu1主要為滿載時(shí)定子繞組在運(yùn)行溫度下的電阻損耗。定子繞組銅損耗計(jì)算公式為：
定子銅耗在電動(dòng)機(jī)損耗中占有相當(dāng)大的比例。如何降低定子銅耗，對(duì)提高電動(dòng)機(jī)的效率非常關(guān)鍵。降低定子銅耗就是降低定子電阻r1和定子電流i1。因?yàn)槎ㄗ与娮鑢1 =ρl /s , 故降低定子電阻就是通過縮短線圈長(zhǎng)度l、加大每圈導(dǎo)線截面s和降低導(dǎo)線電阻率ρ來實(shí)現(xiàn)。
由于銅所具有的極低的電阻率，因此絕大多數(shù)電動(dòng)機(jī)都采用銅線來制作電動(dòng)機(jī)的定子繞組。對(duì)于已經(jīng)使用銅繞組的電動(dòng)機(jī)而言，增大銅線截面是發(fā)展高效電機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵措施。近年來已率先開發(fā)出來的一些高效電機(jī)與傳統(tǒng)電機(jī)相比，銅繞組的使用量增加25～100%。
對(duì)于轉(zhuǎn)子損耗，目前絕大多數(shù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子都是鑄鋁轉(zhuǎn)子，如果使用鑄銅轉(zhuǎn)子替代目前鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)廣泛使用的鑄鋁轉(zhuǎn)子，電動(dòng)機(jī)的總損耗將可以顯著下降，從而提高電動(dòng)機(jī)的整體效率。使用鑄銅轉(zhuǎn)子可以制造出高效甚至超高效的電動(dòng)機(jī)。在同樣的電動(dòng)機(jī)尺寸條件下，可以達(dá)到更高的電機(jī)能效水平。例如，從歐盟的能效標(biāo)準(zhǔn)eef2，升高到更高的能效標(biāo)準(zhǔn)eff1?；蛘?，從為普通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)制定的epact（美國(guó)聯(lián)邦能效法規(guī)）升級(jí)到nema（國(guó)家電氣制造商協(xié)會(huì)）premium超高效標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)鑄銅轉(zhuǎn)子的特性重新設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子，可以最大限度的提高效率，以達(dá)到更高的甚至super premium超超高效的能效標(biāo)準(zhǔn)。