Motorverluste können im Allgemeinen als mechanisch oder elektrisch klassifiziert werden.

Mechanische Verluste:

Mechanische Verluste entstehen vor allem durch Lagerreibung und Luftwiderstand im Verhältnis zum rotierenden Rotor

Reine Reibungsverluste sind linear von der Drehzahl abhängig. Der Luftwiderstand, die Luftverdrängung durch rotierende Motorkomponenten, ist für einen Großteil der mechanischen Schäden verantwortlich. Die Minimierung der effektiven Stirnfläche kann die Luftwiderstandsverluste deutlich reduzieren. Motoren mit glatten Rotoren, wie beispielsweise Permanentmagnet-Synchronmotoren und in Elektrofahrzeugen bevorzugte Induktions-Wechselstrommotoren, weisen geringere Luftwiderstandsverluste auf als gleich große Motoren mit Wicklungen im Rotor (wie alle Gleichstrom- und Wechselstrommotoren mit gewickeltem Rotor).

Elektrische Verluste

Elektrische Verluste lassen sich in zwei Hauptkategorien unterteilen: „Kupfer“ und „Eisen“. Die Statorwicklungen des Motors bestehen aus Kupfer und die Magnetstruktur/der Rahmen aus Stahl. Kupferverluste umfassen die zur Erzeugung des Magnetfelds verbrauchte Energie. Dazu gehören Stator und Rotor bei einem Wechselstrom-Induktionsmotor, der zusätzlich zur Feldschwächung benötigte Ankerstrom bei einem Permanentmagnet-Wechselstrommotor, deutlichere Widerstandsverluste und weniger deutliche Wechselstromverluste (durch Skin- und Proximity-Effekt).

Widerstandsverluste, auch I2R-Verluste genannt, dominieren tendenziell die Motorverluste bei Elektrofahrzeugen, die oft mit hohen Strömen und niedrigen Geschwindigkeiten fahren. In diesem Fall ist das Produkt aus Drehzahl und Drehmoment, also die gesamte Motorleistung, sehr gering, und I2R berücksichtigt die Drehzahl- (Spannungs-)Komponente nicht. Daher ist der Wirkungsgrad des Motors des Elektrofahrzeugs beim Anfahren einer Last aus dem Stillstand sehr gering.

Rein ohmsche Verluste treten bei Frequenzen von Gleichstrom bis Licht auf, während Skin- und Proximity-Effekt als mit der Frequenz zunehmende ohmsche Verluste betrachtet werden können. Der Skin-Effekt beschreibt die Tendenz des Stroms, sich mit zunehmender Frequenz zunehmend am Rand eines Leiters zu konzentrieren. Ursache sind winzige Stromschleifen (Wirbelströme), die durch den durchfließenden Wechselstrom im Leiter induziert werden. Solche Wirbelstromschleifen sind proportional zur Stärke des Quellenstroms und auch proportional zur Änderungsrate des Magnetfelds (also der Frequenz des Quellenstroms). Diese Wirbelströme behindern den Stromfluss im Zentrum des Leiters und verstärken den Stromfluss am Rand, wodurch der Strom zunehmend am Rand konzentriert wird.

Die übliche Lösung für den Skin-Effekt besteht darin, einen großen Draht in viele kleine, voneinander isolierte, aber parallele Drähte aufzuteilen. Dies führt jedoch zu höheren Verlusten durch den Proximity-Effekt. Dieser ist im Grunde dasselbe wie der Skin-Effekt, nur dass es sich um Wirbelströme handelt, die durch Wechselströme von anderen Leitern in der Nähe verursacht werden. Grundsätzlich gilt: Je mehr Wicklungslagen vorhanden sind, desto höher sind die Verluste durch den Proximity-Effekt.

Wirbelströme entstehen, weil jedes zeitlich veränderliche Magnetfeld in allen nahegelegenen Leitern (einschließlich des Quellleiters) Ströme induziert. Ein zeitlich veränderliches Magnetfeld induziert in nahegelegenen Leitern (einschließlich sich selbst) eine Spannung, die wiederum einen Stromfluss in einer Schleife um den Quellleiter bewirkt. Bei gegebenem Abstand, Schleifenfläche und gegebener Änderungsrate des magnetischen Flusses ist die induzierte Spannung fest, d. h. der erzeugte Strom ist umgekehrt proportional zum Schleifenwiderstand und direkt proportional zur Schleifenfläche und der Frequenz des Quellstroms. Deshalb sind Wirbelströme in besseren Leitern wie Silber und Kupfer höher als in schlechteren Leitern wie Elektrostahl oder Ferrit (die nahezu Isolatoren sind). Elektrostahl ist eine Eisen-Silizium-Legierung, die speziell dafür entwickelt wurde, den Leiterwiderstand zu maximieren, ohne dessen magnetische Eigenschaften wie Hystereseverluste und Sättigungsflussdichte übermäßig zu beeinträchtigen.

Der absolute spezifische Widerstand von Elektrostahl ist recht niedrig, während der von Ferrit sehr hoch ist. Allerdings hat Ferrit auch eine viel niedrigere Sättigungsgrenze (typischerweise 0.35 T im Vergleich zu 1.3–1.5 T), was seinen Einsatz im Anker eines Motors weniger geeignet macht. Glücklicherweise lässt sich die Schleifenfläche reduzieren, indem man eine monolithische Struktur einfach in einen Stapel voneinander isolierter Lamellen aufteilt (normalerweise mit einer dünnen Lack- oder Oxidschicht). Je dünner die verwendeten Lamellen, desto geringer die Wirbelstromverluste. Und mit zunehmender Lamellendicke nimmt der Anteil ihrer Isolierschicht an der Gesamtdicke einen immer größeren Anteil ein, sodass der Dicke der Lamellen praktisch keine Grenzen gesetzt sind.

Der letzte Eisenverlust ist die Hysterese, im Grunde der Widerstand gegenüber Änderungen der Magnetisierungsrichtung oder der Flussdichte. Der Anker in allen Motoren wird durch Wechselstrom erregt, egal ob dieser von einem externen Wechselrichter oder von Bürsten und Kommutator bereitgestellt wird, und sein magnetischer Kreis erfährt wiederholt große Schwankungen der Flussdichte zwischen entgegengesetzten Polaritäten. Magnetische Materialien, die einen solchen Betrieb vertragen, müssen „weich“ sein, das heißt, leicht zu magnetisieren (geringe Koerzitivfeldstärke), ohne ihr magnetisches Moment (geringe Remanenz) zu behalten. Umgekehrt werden Materialien, die schwer zu magnetisieren (und zu entmagnetisieren) sind, als „harte“ Materialien eingestuft und eignen sich tendenziell gut als Permanentmagnete. Hystereseverluste sind im Grunde ein Maß dafür, wie weich das magnetische Material ist, und hängen von der Flussdichte ab.

Schließlich gibt es verschiedene Streuverluste, von denen der Streufluss der auffälligste ist. Dabei handelt es sich im Grunde um jeden Fluss, der Rotor und Stator nicht miteinander verbindet. Er leistet keine nutzbare Arbeit. Dieser unverbundene Fluss verringert zudem die effektive Wechselspannung, die den Anker erregt, was sich in Induktivität niederschlägt. Der letzte hier betrachtete Verlustmechanismus sind kapazitiv gekoppelte Gleichtaktströme. Diese verursachen in der Regel nur sehr geringe tatsächliche Leistungsverluste, können aber Lager korrodieren und die Isolierung der Phasenwicklungen beschädigen und dazu führen, dass das Fahrzeug die EMI/RFI-Strahlungstests nicht besteht.