Основными компонентами всех электромагнитных устройств являются обмотки статора и якоря, поддерживаемые диэлектриком или изоляцией, системой охлаждения и механическими деталями.
Магнитная цепь или путь потока:
Необходимо установить требуемый объем потока с использованием минимальной ЭМС. Основные потери должны быть меньше.
Электрическая цепь или обмотки:
Если требуется, чтобы требуемая ЭДС была вызвана без сложностей в устройстве намотки. Потери меди должны быть меньше.
Изоляция:
Должно обеспечить безотказное разделение деталей машины, работающих с различным потенциалом, и ограничить ток в установленных пределах.
Система охлаждения или вентиляция:
Следует следить за тем, чтобы машина работала при заданной температуре.
Части машины:
Должны быть надежными.
Искусство успешного проектирования заключается не только в разрешении конфликта пространства между железом, медью, изоляцией и хладагентом, но и в оптимизации затрат на производство, а также на эксплуатационные и эксплуатационные расходы.
Факторы, помимо вышеизложенного, требуют рассмотрения
a) Ограничение в дизайне (насыщенность, плотность тока, изоляция, повышение температуры и т. д.)
б) Потребности клиента
c) Национальные и международные стандарты
d) Удобство в производстве и транспортировке. Техническое обслуживание и ремонт
e) Условия окружающей среды и т. д.
Ограничения в дизайне: материалы, используемые для машины, и другие, такие как охлаждение и т. д., налагают ограничения в дизайне. Ограничения связаны с насыщением железа, плотностью тока в проводниках, температурой, изоляцией, механическими свойствами, эффективностью, коэффициентом мощности и т. д.
а. Насыщение: более высокая плотность потока уменьшает объем железа, но приводит к тому, что железо работает вне колена кривой намагничивания или в области насыщения. Насыщение железа представляет собой ограничение из-за увеличения потери сердечника и чрезмерного возбуждения, необходимого для установления желаемого значения потока. Он также вводит гармоники.
б. Плотность тока: более высокая плотность тока уменьшает объем меди, но увеличивает потери и температуру.
в. Температура: представляет собой ограничение из-за возможного повреждения изоляции и других материалов.
г. Изоляция (которая является механически и электрически слабой): представляет собой ограничение из-за пробоя чрезмерного градиента напряжения, механических сил или тепла.
д. Механическая прочность материалов создает ограничения, особенно в случае больших и высокоскоростных машин.
е. Высокая эффективность и высокий коэффициент мощности представляют собой ограничение из-за более высоких капитальных затрат. (С другой стороны, низкое значение эффективности и коэффициента мощности приводит к высокой стоимости обслуживания).
ж. Механическое коммутирование в двигателях постоянного тока или генераторах приводит к плохой коммутации.