Suunnittelu- ja valmistusprosessissa tuulettimet , staattorin ja roottorin sähkömagneettinen rakenteen suunnittelu on ydinelementti moottorin hyötysuhteen optimoimiseksi. Kohtuullinen staattori ja roottorin rakenne voi tehokkaasti optimoida magneettisen vuon reitin, vähentää magneettisen resistenssin ja lisätä magneettisen vuon tiheyttä, parantaen siten merkittävästi sähkömagneettisen energian muuntamistehokkuutta. Staattorin ytimen suunnittelussa raon optimoinnin, raon muodon säätämisen ja hampaiden leveyden ja raon leveyden tarkan hallinnan käyttö voivat parantaa sähkömagneettista jakautumista tehokkaasti ja vähentää vuotomagneettisia ja harmonisia häviöitä. Roottoriosa omaksuu pintaan asennetun tai upotetun pysyvän magneettirakenteen, joka ei vain paranna magneettikentän voimakkuutta, vaan parantaa myös moottorin tehokkuustehokkuutta pienellä ja suurella vääntömomentilla. Lisäksi staattorin laminaatioiden välikerroksisten eristyskäsittelyllä ja lävistystarkkuudella on myös tärkeä vaikutus raudan menetyksen ja mekaanisen tärinän vähentämiseen. Nämä suunnittelutiedot ovat välttämättömiä parantamaan yleistä tehokkuutta.
Ilmakuilun pituuden hallinta on avainlinkki moottorirakenteen suunnittelussa. Ilmarako on staattorin ja roottorin välinen rako, ja sen pituus vaikuttaa suoraan moottorin magneettisen vuon tiheyteen ja sähkömagneettiseen kytkentäasteeseen. Liian suuri ilmarako aiheuttaa vuonvaimennuksen, lisää magneettisen resistenssin ja vähentää siten sähkömagneettisen vääntömomentin tehokkuutta; Vaikka liian pieni ilmarako voi lisätä magneettisen vuon tiheyttä, se lisää myös valmistusvaikeuksia ja mekaanisia riskejä, kuten laakerin siirtymä tai roottorin raapiminen, jotka aiheutuvat lämmön laajenemisesta. Siksi tuuletinmoottorien suunnittelussa tarkkoja ilmakuilun optimointia ja prosessointitekniikkaa käytetään yleensä tehokkaan toiminnan varmistamiseen samalla kun varmistavat mekaanisen turvallisuuden.
Käämitysrakenteen asettelulla on myös merkittävä vaikutus moottorin tehokkuuteen. Keskitetyillä käämiöillä ja hajautetuilla käämiöillä on omat edut ja haitat. Vaikka keskittyneitä käämiä on helppo valmistaa ja sopii tuotteille, joilla on korkea kustannushallinta, niiden magneettikentän jakauma on suhteellisen epätasaista, mikä voi johtaa lisääntyneisiin sähkömagneettisiin harmonisiin ja lisääntyneisiin kuparihäviöisiin. Suhteellisen sanottuna hajautetut käämät vähentävät tehokkaasti sähkömagneettista kohinaa ja harmonisia menetyksiä monivaiheisen jakautumisen kautta parantaen siten moottorin tehokkuutta. Parametrien hieno muotoilu, kuten käännösten lukumäärä, langan halkaisija, aukkojen täyttönopeus ja kelan lakkakäsittelyn tasaisuus liittyy suoraan kuparin menetystasoon ja käämityslämpötilan nousun hallintaan. Siksi korkean tehokkuuden moottoreissa tarkkoja käämityssuunnittelu- ja automatisoituja käämitysprosesseja käytetään yleensä yhdenmukaisuuden ja lämmönjohtavuuden varmistamiseksi.
Ydin laminaatioiden geometrinen suunnittelu on myös tärkeä tekijä, joka vaikuttaa moottorin tehokkuuteen. Korkean magneettisen läpäisevyyden käyttäminen, vähähenkilöstöteräsaineiden ja staattorin ytimen kokoaminen leimausprosessin avulla ei vain vähentää raudan menetystä tehokkaasti, vaan myös optimoida ytimen paksuuden ja pinoamitiheyden mekaanisen lujuuden ja magneettisten ominaisuuksien konsistenssin parantamiseksi. Nopea tuulettimien moottorit ydinrakenteella on myös oltava hyvät dynaamiset tasapainotusominaisuudet vähentääkseen aksiaalista ja radiaalista värähtelyä, vähentäen siten mekaanisia häviöitä ja käyttömelua ja parantavat epäsuorasti energiatehokkuutta.
