Der Selbstkostenpreis eines Wechselstrommotors ist kein fester Wert, sondern wird durch vier Kerndimensionen bestimmt: Konstruktionsschema, Kernmaterialien, Produktionsprozess und Losgröße. Die spezifischen Faktoren jeder Dimension wirken sich direkt auf die Kostenzusammensetzung aus.
Um das Wesen der Kostenunterschiede zu verstehen, finden Sie im Folgenden eine detaillierte Aufschlüsselung der wichtigsten Einflussfaktoren:

1. Kernmaterialkosten: Sie machen 60 % bis 80 % der Gesamtkosten aus und sind der Eckpfeiler der Kosten
Die „Hardwarekosten“ von Motoren konzentrieren sich hauptsächlich auf drei Materialkategorien: leitfähig, magnetisch und strukturell. Die Auswahl und Menge der Materialien bestimmen direkt die Grundkosten, und der Unterschied in den Materialkosten kann bei unterschiedlichen Spezifikationen/Leistungsanforderungen ein Vielfaches betragen.

Leitfähige Materialien (Statorwicklung, Anschlusskabel): 1. Material: Wicklung aus reinem Kupfer (hohe Leitfähigkeit, geringer Verlust, hohe Kosten) vs. Aluminiumwicklung (30–50 % niedrigere Kosten, aber geringe Effizienz und leichte Erhitzung); Drahtdurchmesser/-länge: Je höher die Leistung, desto dicker und länger der Wicklungsdrahtdurchmesser, was zu einem Anstieg des Kupfer-/Aluminiumverbrauchs und einer jährlichen Kostensteigerung führt.

Magnetische Materialien (Statorkern, Rotorkern):
Güteklasse des Siliziumstahlblechs: Siliziumstahlblech mit hohem Gehalt (z. B. 35W300, hohe magnetische Permeabilität, geringer Eisenverlust, wird für Hochleistungsmotoren verwendet, kostet 20–40 % mehr als gewöhnliches Siliziumstahlblech) im Vergleich zu gewöhnlichem Siliziumstahlblech; Stapeldichte: Je dichter die Kernbleche (reduzierter magnetischer Widerstand), desto schwieriger ist die Verarbeitung und desto höher sind die Anforderungen an die Materialausnutzung, was zu einer leichten Kostensteigerung führt.

Strukturmaterialien (Gehäuse, Enddeckel, Lager, Welle): Gehäusematerial: Aluminiumgehäuse (leicht, korrosionsbeständig, 15–30 % teurer als Gusseisen, wird für kleine/Außenmotoren verwendet) vs. Gusseisengehäuse (hochfest, kostengünstig, wird für mittlere und große Industriemotoren verwendet); Lagerqualität: gewöhnliche Rillenkugellager (kostengünstig) vs. Präzisionslager (wie die Marken SKF und NSK, mit langer Lebensdauer, geringer Geräuschentwicklung und einer Kostensteigerung von über 50 %);

Wellenmaterial: 45 # Stahl (normaler Motor) vs. legierter Stahl (Hochlastmotor, 30 % höhere Kosten).

2. Design- und Leistungsanforderungen: Festlegen der „Kostenzuordnungsrichtung“
Die Konstruktionsziele von Motoren, wie Leistung, Effizienz, Geschwindigkeit und Schutzniveau, wirken sich direkt auf die Materialauswahl und die Prozesskomplexität aus und sind die zentrale Triebkraft für die Kostendifferenzierung.

Leistung und Geschwindigkeit
Je höher die Leistung, desto dicker die Wicklung, desto größer der Eisenkern (wodurch die magnetische Feldfläche vergrößert wird) und desto stärkere Strukturkomponenten (die einem höheren Drehmoment standhalten) sind erforderlich. Der Materialverbrauch und die Spezifikationen steigen synchron an, und die Kosten zeigen ein „stufenartiges Wachstum“ (zum Beispiel sind die Kosten eines 11-kW-Motors etwa 5- bis 8-mal so hoch wie die eines 1,5-kW-Motors, im Gegensatz zu einem einfachen Leistungsmultiplikator).
Spezielle Geschwindigkeit: Hochgeschwindigkeitsmotoren (z. B. 10.000 U/min und mehr) erfordern eine Optimierung der dynamischen Rotorbalance und die Verwendung von hochtemperaturbeständigen Isoliermaterialien (z. B. Polyimid), während Motoren mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment zusätzliche Reduktionsstrukturen oder Rotordurchmesser erfordern, was die Konstruktions- und Materialkosten erhöht.

Wirkungsgrad
Motor mit normalem Wirkungsgrad (wie IE1): Kann normale Siliziumstahlbleche und Aluminiumwicklungen verwenden, mit hohen Eisen- und Kupferverlusten und niedrigen Kosten;
Effiziente/ultraeffiziente Motoren (IE3/IE4): Hochwertige Siliziumstahlbleche, Wicklungen aus reinem Kupfer, eine optimierte Eisenkernstruktur (zur Reduzierung magnetischer Verluste) und sogar die Verwendung von Permanentmagneten (z. B. Permanentmagnet-Synchronmotoren) sind erforderlich. Die Kosten sind 30–60 % höher als bei IE1-Motoren, der langfristige Energieverbrauch ist jedoch geringer (Endverbraucher sind eher bereit, für hohe Effizienz zu zahlen).

Schutz und Anpassungsfähigkeit an die Umwelt
Basisschutz (IP23): schützt nur vor festen Fremdkörpern, bei einfachem Aufbau und geringen Kosten;
Hoher Schutz (IP54/IP65): Zusätzliche Dichtungen, wasserdichte Lager, staubdichte Endkappen und sogar spezielle Beschichtungen (Korrosionsschutz) sind erforderlich, was zu einer Kostensteigerung von 15–30 % führt (für den Außenbereich, feuchte oder staubige Umgebungen wie Wasserpumpenmotoren und Lüftermotoren).

Besondere Funktionsanforderungen
Wenn eine „variable Frequenzdrehzahlregelung“ (angepasst an den Frequenzumrichter) erforderlich ist, ist es notwendig, die Wicklungsisolation (beständig gegen hochfrequente Spannungseinwirkung) zu optimieren und den Thermistor (Überhitzungsschutz) zu erhöhen.
Wenn „Explosionsschutz“ erforderlich ist (für chemische Szenarien), sollten explosionsgeschützte Gehäuse und funkenfreie Strukturen verwendet werden, was die Kosten solcher Sonderkonstruktionen verdoppeln oder sogar noch erhöhen kann.

3. Produktionsprozess und -umfang: Auswirkungen auf die „Stückkosteneffizienz“
Das gleiche Designschema, die Komplexität des Produktionsprozesses und die Losgröße wirken sich direkt auf den endgültigen Wert der „Stückkosten“ aus.
Komplexität des Produktionsprozesses
Automatisierungsgrad: Automatisierte Wickelmaschinen, die in großen Fabriken verwendet werden (hohe Effizienz, geringe Ausschussrate, hohe anfängliche Ausrüstungsinvestitionen, aber niedrige Stückkosten nach der Massenproduktion) vs. manuelles Wickeln in kleinen Werkstätten (hohe Ausschussrate, geringe Effizienz, 20 % - 40 % höhere Stückkosten);
Anforderungen an die Präzisionsbearbeitung: dynamisches Auswuchten des Rotors (Hochgeschwindigkeitsmotoren erfordern ein „doppelseitiges dynamisches Auswuchten“, das 30 % teurer ist als das normale Auswuchten), Laminieren des Eisenkerns (Laserschweißen vs. normales Nieten, ersteres ist teurer, aber strukturell stabil);
Testverfahren: Vollständige Inspektion (Messung von Effizienz, Temperaturanstieg und Isolierung jeder Einheit, mit einer Kostensteigerung von 5–10 %) vs. Stichprobenprüfung (nur Messung grundlegender Parameter, mit geringen Kosten, aber hohem Qualitätsrisiko).
Produktionscharge (Skaleneffekt)

Großserienproduktion (z. B. mehr als 10.000 Einheiten): Materialien können in großen Mengen gekauft werden (mit starker Verhandlungsmacht, wodurch die Materialkosten um 10–20 % gesenkt werden), die Kostenbeteiligung an den Formen ist gering (z. B. bei Schalendruckgussformen: Je größer die Charge, desto geringer die Kostenbeteiligung an den Formen pro Einheit) und die Stückkosten werden erheblich gesenkt;
Kleine Chargen/Anpassungen (z. B. weniger als 100 Einheiten): Die Materialbeschaffungsmenge ist gering (ohne Verhandlungsmacht) und die Produktionslinie muss separat angepasst werden (mit hohen Prozessumstellungskosten). Die Stückkosten sind 30–50 % höher als bei großen Chargen (z. B. kann die Anpassung eines Spezialmotors doppelt so viel kosten wie das Standardmodell).