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電機設計基本上包含三要素：磁能設計、磁路設計及輸入電能設計三部分，以較為簡單的永磁電機來舉例說明，磁能設計就是磁鐵規(guī)格的選定及配置安裝設計；輸入電能設計則為選定漆包線徑與圈數(shù)等規(guī)格；磁路設計則是挑選導磁材料特性與尺寸規(guī)格部分。
電機的能力規(guī)格就取決于此三要素，其中影響最大的往往是磁路設計，一旦導磁材料尺寸設計完成，則電機的最大輸出能力就已經(jīng)確定，即便再將磁鐵或電能加強，都無法有效的獲得輸出能力。

導磁材料的影響為何如此重要磁力線由電機轉子上的磁鐵部分產(chǎn)生，經(jīng)由導磁材料的傳導至定子部分，與定子上的電能線圈進行正交作用產(chǎn)生轉矩，為電機轉動力量的來源。但導磁材料能容許的磁通密度有限，目前能容納最多的磁力通過的材質(zhì)即為矽鋼片，也是目前電機中最常使用的導磁材料。一旦矽鋼片的磁通密度達到飽和狀態(tài)，多出的磁力會變成到處亂串，無法有效流經(jīng)定子與電能線圈產(chǎn)生轉矩應用，視為漏磁通。

在導磁材料已選定之情況下，則單位面積可容納的最大磁通密度已確定，剩下的就是相關尺寸的設計，也就是電機設計中最常討論的矽鋼片尺寸設計。若在內(nèi)外徑尺寸已確定之情況下，其主要工作包括三方向，第一就是在最小的面積內(nèi)達到最大磁通密度的傳導；第二則是避免漏磁通的產(chǎn)生；第三則是于不影響磁通需求下，增加槽面積，以容納更多的電能導體使用。如何設計轉子的幾何尺寸電機定子矽鋼片作為解說各部位的設計要點，約略分為三部分，分別為齒部、軛部、靴部，最佳化的電機磁路設計，往往會借助軟件模擬，方可達到最佳設計需求與效果。

軛部：設計有三項需注意，分別為磁通密度、機械強度及鉚合點問題，先由最簡單的鉚點設計來說，基本上要先考量矽鋼片堆疊后的重量來決定鉚點數(shù)量，過多的鉚點數(shù)會影響磁力通過及機械強度問題，合理的鉚合強度，鉚點數(shù)越少越好。下圖表示鉚點的方向最好與磁通方向一致，降低對磁通影響程度。

磁通密度及機械強度都是受到軛部總寬度所影響，越寬則機械強度越好，可避免因矽鋼片受磁力影響變形所產(chǎn)生的震動噪音；同時避免磁力過度飽和的情況，達到降低鐵損效果。忽略機械強度，僅考慮最小磁通需求寬度之情況下，軛部寬度、齒部寬度及電機槽極配有一基本公式。首先要知道電機的槽極配關系，也就是一極會對應到幾齒數(shù)量，來決定軛部與齒部的關系式。以下圖為例，則左方定子軛部會流經(jīng)的磁通與單一齒部的一致，則最小軛部需求寬度與齒部同寬即可；右方例子中，軛部最密集處會流經(jīng)三個齒部的磁通，因此軛部最小寬度應為齒部寬度的三倍，方為合理的關系。

靴部：基本設計要點在于槽開口及靴深兩部分，最主要的影響因素為槽開口之設計，槽開口的要求其實是越小越好，有利于吸收磁鐵所產(chǎn)生的磁力，但過小亦會產(chǎn)生漏磁現(xiàn)象。槽開口主要會受到繞線的需求影響，而不得不繞大，因此設計條件會受到繞線方式而有所差異。

若槽開口向內(nèi)，一般采用入線機或內(nèi)繞機生產(chǎn)，此種繞線方式所需的槽開口寬度都較大；入線機所需的槽開口寬度會是線圈總和直徑的1/3左右；而內(nèi)繞機則視勾線管的設計而定，通常會是漆包線徑的三倍，但最低寬度也要維持在2mm以上。若槽開口槽外，則使用外繞機種生產(chǎn)，則槽開口維持線徑之1.6倍以上即可。

槽開口尺寸決定后，槽寬就為已知，再加上齒部寬度尺寸與齒部矽鋼片磁通密度設計值，則可計算槽深尺寸。一般常見之矽鋼片磁通密度設計值為1.6T(特斯拉：表示單位面積流經(jīng)的磁力)，而空氣的磁通密度為0.6T，其中差了2.67倍；則槽寬減去齒寬后，再除上2，以獲得單側尺寸，最后再除上空氣與矽鋼片的磁通密度比例差2.67，即可得到最小槽深尺寸，若于靴部與齒部銜接處，加入導角或斜角設計，最小槽深尺寸可以進一步縮短空間。

齒部：基本上希望越小越好，換取更多的繞線空間，但主要受限于矽鋼片可容納的飽和磁通密度而訂，常見的設計磁通密度為1.6~1.8 T，則可依電機規(guī)格設計中求得磁通大小，算出齒部寬度。一但齒部寬度決定，則可依齒部尺寸規(guī)格，按照上述相關公式，求得配合之軛部及靴部尺寸規(guī)格。

結論矽鋼片于電機中實為導磁材料應用，因此主要用途為磁力的傳導，因此在設計上應先著中于各部位磁力傳導的容量是否充足，避免因單一部位設計不良產(chǎn)生飽和，而其余位置則太過空裕的情況產(chǎn)生，造成不必要的浪費。實際電機設計中，需要考慮其他參數(shù)，如槽滿率、磁力強度及氣隙大小等關系。