Il costo di un motore a corrente alternata non è un valore fisso, ma è determinato da quattro dimensioni fondamentali: schema di progettazione, materiali di base, processo produttivo e dimensione del lotto. I fattori specifici di ciascuna dimensione influenzano direttamente la composizione del costo.
Di seguito è riportata una ripartizione dettagliata dei principali fattori influenti per aiutare a comprendere l'essenza delle differenze di costo:

1、 Costo del materiale di base: rappresenta il 60% -80% del costo totale, è la pietra angolare del costo
Il "costo hardware" dei motori si concentra principalmente su tre categorie di materiali: conduttivi, magnetici e strutturali. La selezione e la quantità dei materiali determinano direttamente il costo base, e la differenza di costo può essere di diverse volte superiore a seconda delle specifiche/requisiti prestazionali.

Materiali conduttivi (avvolgimento dello statore, filo conduttore): 1. Materiale: avvolgimento in rame puro (alta conduttività, bassa perdita, costo elevato) rispetto all'avvolgimento in alluminio (costo inferiore del 30%-50%, ma bassa efficienza e facile riscaldamento); Diametro/lunghezza del filo: maggiore è la potenza, più spesso e lungo è il diametro del filo dell'avvolgimento, con conseguente aumento dell'utilizzo di rame/alluminio e un aumento annuo dei costi.

Materiali magnetici (nucleo dello statore, nucleo del rotore):
Grado di lamiera di acciaio al silicio: lamiera di acciaio al silicio ad alto tenore di silicio (ad esempio 35W300, elevata permeabilità magnetica, bassa perdita di ferro, utilizzata per motori ad alta efficienza, con un costo superiore del 20%-40% rispetto alla normale lamiera di acciaio al silicio) rispetto alla normale lamiera di acciaio al silicio; Densità di impilamento: più strette sono le laminazioni del nucleo (riducendo la resistenza magnetica), maggiori sono la difficoltà di lavorazione e i requisiti di utilizzo del materiale, con conseguente leggero aumento dei costi.

Materiali strutturali (involucro, coperchio terminale, cuscinetti, albero): Materiale dell'involucro: involucro in alluminio (leggero, resistente alla corrosione, dal 15% al ​​30% più costoso della ghisa, utilizzato per motori piccoli/per esterni) rispetto all'involucro in ghisa (ad alta resistenza, a basso costo, utilizzato per motori industriali di medie e grandi dimensioni); Grado del cuscinetto: cuscinetti a sfere a gola profonda ordinari (a basso costo) rispetto a cuscinetti di precisione (come i marchi SKF e NSK, con lunga durata, bassa rumorosità e un aumento dei costi superiore al 50%);

Materiale dell'albero: acciaio 45 # (motore normale) vs acciaio legato (motore ad alto carico, costo superiore del 30%).

2. Requisiti di progettazione e prestazioni: determinazione della "direzione di allocazione dei costi"
Gli obiettivi di progettazione dei motori, quali potenza, efficienza, velocità e livello di protezione, influiscono direttamente sulla scelta dei materiali e sulla complessità del processo e rappresentano la forza trainante principale per la differenziazione dei costi.

Potenza e velocità
Maggiore è la potenza, più spesso è l'avvolgimento, più grande è il nucleo di ferro (aumentando l'area del campo magnetico) e più resistenti sono i componenti strutturali richiesti (in grado di sopportare una coppia maggiore). Il consumo di materiali e le specifiche aumentano in modo sincrono e il costo mostra una "crescita a gradini" (ad esempio, il costo di un motore da 11 kW è circa 5-8 volte superiore a quello di un motore da 1,5 kW, anziché un semplice moltiplicatore di potenza).
Velocità speciale: i motori ad alta velocità (ad esempio 10.000 giri/min e oltre) richiedono l'ottimizzazione dell'equilibrio dinamico del rotore e l'uso di materiali isolanti resistenti alle alte temperature (ad esempio poliimmide), mentre i motori a bassa velocità e coppia elevata richiedono strutture di riduzione o diametri del rotore aggiuntivi, che aumenteranno i costi di progettazione e dei materiali.

Livello di efficienza
Motore ad efficienza ordinaria (come IE1): può utilizzare normali lamiere di acciaio al silicio e avvolgimenti in alluminio, con elevate perdite di ferro e rame e basso costo;
Motori efficienti/ultra efficienti (IE3/IE4): sono richiesti lamiere in acciaio al silicio di alta qualità, avvolgimenti in rame puro, struttura ottimizzata del nucleo in ferro (per ridurre le perdite magnetiche) e persino l'aggiunta di magneti permanenti (come i motori sincroni a magneti permanenti). Il costo è superiore del 30%-60% rispetto ai motori IE1, ma il consumo energetico a lungo termine è inferiore (gli utenti finali sono più disposti a pagare per un'elevata efficienza).

Protezione e adattabilità ambientale
Protezione di base (IP23): protegge solo da corpi estranei solidi, con una struttura semplice e un costo contenuto;
Elevata protezione (IP54/IP65): sono necessarie guarnizioni di tenuta aggiuntive, cuscinetti impermeabili, terminali antipolvere e persino rivestimenti speciali (anticorrosione), con un conseguente aumento dei costi del 15%-30% (per ambienti esterni, umidi o polverosi, come motori di pompe idrauliche e motori di ventilatori).

Requisiti funzionali speciali
Se è richiesta una “regolazione della velocità a frequenza variabile” (adattata al convertitore di frequenza), è necessario ottimizzare l’isolamento dell’avvolgimento (resistente all’impatto della tensione ad alta frequenza) e aumentare il termistore (protezione dal surriscaldamento);
Se è richiesta la "protezione dalle esplosioni" (per scenari chimici), è necessario utilizzare involucri antideflagranti e strutture antiscintilla, il che può raddoppiare o addirittura aumentare il costo di tali progetti speciali.

3、 Processo di produzione e scala: influenzano l'efficienza dei costi unitari
Lo stesso schema di progettazione, la complessità del processo di produzione e la dimensione del lotto influenzeranno direttamente il valore finale del “costo unitario”.
Complessità del processo produttivo
Livello di automazione: macchine avvolgitrici automatizzate utilizzate in grandi fabbriche (alta efficienza, basso tasso di scarto, elevato investimento iniziale in attrezzature, ma basso costo unitario dopo la produzione di massa) rispetto all'avvolgimento manuale in piccole officine (alto tasso di scarto, bassa efficienza, costo unitario superiore del 20%-40%).
Requisiti di lavorazione di precisione: bilanciamento dinamico del rotore (i motori ad alta velocità richiedono un "bilanciamento dinamico bilaterale", che è più costoso del 30% rispetto al bilanciamento ordinario), laminazione del nucleo di ferro (saldatura laser rispetto alla rivettatura ordinaria, la prima è più costosa ma strutturalmente stabile);
Processo di collaudo: ispezione completa (misurazione dell'efficienza, dell'aumento della temperatura e dell'isolamento di ciascuna unità, con un aumento dei costi del 5%-10%) rispetto all'ispezione a campione (misurazione solo dei parametri di base, con costi bassi ma elevato rischio di qualità).
Lotto di produzione (effetto scala)

Produzione su larga scala (ad esempio più di 10.000 unità): i materiali possono essere acquistati in grandi quantità (con un forte potere contrattuale, riducendo i costi dei materiali del 10%-20%), la condivisione dei costi dello stampo è bassa (ad esempio, stampi per pressofusione in conchiglia, più grande è il lotto, minore è la condivisione dei costi dello stampo per unità) e i costi unitari sono significativamente ridotti;
Piccoli lotti/personalizzazioni (ad esempio, meno di 100 unità): la quantità di materiale da acquistare è ridotta (senza potere contrattuale) e la linea di produzione deve essere adattata separatamente (con elevati costi di cambio processo). Il costo unitario è superiore del 30%-50% rispetto a quello dei grandi lotti (ad esempio, la personalizzazione di un motore elettrico speciale può costare il doppio rispetto al modello standard).