有了这些参照对象后,陈东风和杨辉开始了对扁线电动机的初步设计。为了加快时间,陈东风和杨辉的设计从理论计算入手,然后参照现有的单项异步电机,改进的地方主要在定子和转子的结构以及其相应的绕组绕线方式上。
通过实验发现扁线电机的温度性能更好,主要的原因是绕组内部空隙变小,扁线月扁线之间的接触面积大,散热和热传导更好。同时扁线绕组和铁心槽之间接触更好,热传导也更好。通过实验发现相同功率的电机,扁线铜线绕组温升比铜线电机要低1的温度,很大程度上电机不发热就能让买家直观感受到电风扇的质量好。
扁线电机的端部段,节省铜材,提升效率。如果是原先电机,将一捆细圆线直接填到槽里,超重的线对电机做工是有贡献的,而在槽外的线即端部,对电机的出力是没有贡献的,但它又是必不可少的。对扁线电机来说,因为线都是硬线,可以在加工的时候把端部做的小一点,而达到节省铜材和提高效率的目的。
陈东风和杨辉在实验过程中发现,一台50的电机,扁线电机可以比圆线电机节约20的铜材。虽然一台电机只能节省20克左右的铜材,再考虑到扁线电机相同功率,扁线电机的体积更小,这也是可以介绍电机的其他材料如硅钢片等的用量。所以综合算下来扁线电机要比圆线电机在材料上要便宜10左右。
当然扁线的缺点也是很多的,最主要的就是在设计难、工艺难。不过陈东风和杨辉目前搞的是3之间的小型电机,所以电机绕组的设计和绝缘处理的难度不大。