功率大，质量小：由于一般来说电机的制作材料就是铜铁，电机的密度相对确定，质量小，也可以理解为体积小。所以功率大、体积小，就是电机的功率密度大。

　　电机的体积Vr、视在功率Si以及同步转速n_syn满足下式：

　　其中，C为电机常数（Machine Constant），对于同一功率等级的电机来说基本上是个常数。

　　一般来说，永磁电机的功率密度（功率除以体积，注意不是转矩密度）大于传统电机，同功率等级的永磁电机和其他电机放在一起，就是肉眼可见的变小了。也就是说，永磁电机的C大于传统电机。

　　C按每极机械功率的变化情况如下图所示（p为极对数）。

　　我们来看看C的具体表达式——这里把视在功率换成了机械功率

　　——（机械）电机常数 正比于 基波绕组系数 * 电流线密度 * 气隙磁密

　　可以猜一下，永磁电机可能就是因为使得气隙磁密变大而提高了电机常数。

　　绕组系数的设计自由度基本上是用于消除磁动势等谐波了。

　　此外，通过合理地选择冷却方式，来提高电机的线密度——水油冷的电机就是比强制风冷的电机小。极限情况是超导电机，能够达到体积小，功率大的要求。

　　除了努力提高C来提高电机的功率密度以外，从第一条式子来看，还可以通过提高n_syn来提高功率密度。这也就进入了高速电机的领域。这么说吧，同样是4极感应电机，500Hz、50kW的高速电机的体积应该和50Hz、5kW的差不多大。如果固定功率不变，提高激励频率，可以显著降低电机的体积（质量），如下图所示，其表达式为：

　　，其中m0, K, g (=0.8)都是常数，m是质量，f是频率。

　　高速电机需要特别注意损耗，尤其是铁耗，一般需要采用更大的气隙等降低铁芯饱和程度。此外，轴承限制了高速电机的寿命，同时也会产生损耗。为此有人提出了空气轴承或者油膜轴承。但是这类轴承在电机起动时不可避免需要摩擦摩擦似魔鬼的，所以又有人决定用磁轴承。但是磁轴承体积大，成本高，又有人决定将磁轴承的功能集成到电机本身中去——即无轴承电机。

　　特斯拉model s的感应电机转速高达1万多转，配了一个固定减速比的减速机构，采用了水冷（我忘了，好像转子上也能水冷来着？），还进一步用了铜（导体）转子，降低了转子发热，所提电机体积小功率大。

　　综上，符合功率密度大要求的电机有：一般的永磁电机、超导电机、高速电机、无轴承高速电机等。