要想让电机的能量利用效率达到90％以上，电机的工作点（电机使用频率最高的负荷范围）必须与最大效率范围一致，这一点十分重要。也就是我们刚才提到的，应该将电机的工作点设定在靠近无负荷状态的区域。前文提到，在这个区域内的电机损耗中，铁损占据主导地位（图1）。

                                           图1

也就是说，提高电机的效率应该从降低铁损着手。这在电机设计中是很重要的一个内容。话虽如此，没有一种魔法可以使电机达到这样的要求，关键还是依据电机的基本原理和特性，进行电机设计，而且只有这一种方法。回忆一下，铁损是什么？铁损分为磁滞损耗和涡流损耗。应该优先考虑对它们采取对策。

使用低磁滞损耗的材料，要想降低磁滞损耗，形成磁路的铁心（电磁钢板）应该采用损耗更小的材料。现在，根据电机的不同用途，已经开发出了许多具有低磁滞损耗的材料。当然，其价格也很高。我们应该根据性价比来选用已经量产的低磁滞损耗铁心。

（1）铁心（电磁钢板）层叠而成的原因下面我们来看应对涡流的对策。

我们都知道构成铁心的电磁钢板是层叠而成的。拆解模型用电机就会发现，它的铁心也是层叠而成的。这是因为，在层叠方向上电阻变大，不容易产生涡流。电磁钢板越薄，可以层叠的数量就越多。电磁钢板层叠（厚度）方向上的电阻剧增，从而降低涡流。

硅钢板（含有大量硅元素的电磁钢板）的表面涂敷着绝缘材料，这使得层叠的两个硅钢板之间存在的电阻变为无限大，进而使涡流降低。笔者在比赛用电机中使用的是“超级HF 铁心”（JFE 钢铁，厚度t =0.2mm，见表1）。

                             表1

这种铁心的硅钢板基材部分的硅含量为3.5 ％，表面硅含量为6.5％。这样的铁心材料使其磁通饱和度呈指数级增加，铁损呈指数级减少。

（2）每张电磁钢板越薄越好?

如果考虑电机的磁性能，电磁钢板的厚度当然是越薄越好。而实际设计中，电磁钢板表面涂敷的绝缘层也是有厚度的，因此很难达到最薄状态。假设叠层铁心的厚度为20mm。通过计算，我们可以使用100 张厚度t =0.2mm 的电磁钢板或200张厚度t =0.1mm 的电磁钢板来制作。当然， 后者看起来更好。但是，因为每张电磁钢板的表面都涂敷了一定厚度的绝缘层。实际上，构成同样厚度为20mm 的铁心时，前者的叠层数量反而更多。从减少铁损的角度来看，使用后者（更薄的材料）更有利，但实际上铁心中的铁含量降低了。结果就是，前者构成的铁心反而具备更大的磁通量。同时，如果通过提高磁力，使通过后者构成的铁心的磁通密度增加，当然也可以获得与前者构成的铁心相同的磁通量，但这样又会导致铁心的铁损变大。笔者也尝试过用不同厚度的硅钢板制作电机。使用厚度t =0.2mm 的硅钢板可以让磁通密度和铁损达到最佳的平衡状态。当然，0.1mm 的硅钢板也是低损的。但是，基于上述理由，为了更好地发挥电机性能，需要增加叠层厚度，这样电机就变大、变重了。