Как уменьшить асинхронный электродвигатель в размерах сохранив мощность и силу и скорость вращения?

1. Уменьшить воздушный зазор между статором и ротором.
2. Применить материалы с меньшими потерями на вихревые токи и гистерезис
3. Применить серебро, вместо меди в обмотке (что дорого)
4. Увеличить частоту питания двигателя, что приведет у кардинальному уменьшению размеров.

применить двигатель на другую рабочую частоту.
на 400 герц например

Точно так же как это делают китайцы т. е используют магнитопровод (железо - сердечник) в режиме близком к насыщению, поясню - наша болгарка 300 ватт, они её перематывают другим сечением провода и выжимают из этого железа все 500 а то и 600 ватт, цена этого "апгрейда" малый срок службы, все работает на пределе....

твой вопрос уже давно решен
Почитай о без коллекторных электродвигателях... для радиоуправляемых моделий..
Они по размерам уже в десятки раз меньше аналогичных асинхроных двигателей

Если бы это вообще было возможно, типоразмеры всех двигателей давно бы перепроектировали, с целью уменьшения габаритов и материалоёмкости. Электромашины развиваются уже не первое столетие, и в каком-то смысле достигли предела совершенствования. На нынешнем этапе развития технологий, во всяком случае.

новые материалы, или частота напряжения брать, скажем на 400 Гц

Какой то не корректный вопрос, ну например двигатели с большой мощностью, для уменьшения габаритов, выполняют с высоким классом напряжения .

Можно только чуть-чуть уменьшить размеры двигателя сохранив мощность, "силу" (крутящий момент) и скорость вращения применив более качественные материалы. Кардинально уменьшить размеры вряд ли удастся, так как размеры двигателя прямо пропорциональны (при сохранении частоты вращения) мощности.

Технически реализуемая только с появлением радикально новых материалов рекомендация - увеличить индукцию насыщения "железа" и уменьшить удельное сопротивление материала обмоток.

Если уменьшать кардинально, то необходимо задавшись мощностью и количеством оборотов рассчитывать (менять) напряжение питания и количество витков в обмотках, для питания использовать частотный преобразователь.

Уменьшить размер при тех же размерах и оборотах, можно улучшив проводимость проводника и магнитные свойства сердечника. И то и то сейчас уже по-моему исчерпали возможности.

Еще можно уменьшить запасы прочности.
Сравните современные асинхронные моторы с теми, что выпускались 50...70 лет назад.
Они меньше в разы, при той же мощности.
Этого добились за счет уменьшения запаса по всем параметрам.

Из-за этого новые моторы при небольшом превышении напряжения имеют ток холостого хода больше номинального, а если напряжение повысится еще немного, то при плохо настроенной защите, мотор сгорает, а старые этого повышения напряжения не замечают.

Еще уменьшили запас по температуре, новые моторы при номинальном режиме работают при температуре близкой к предельно допустимой.

как он сделать https://www.youtube.com/watch?v=V_EwEoeLM7o

https://www.youtube.com/watch?v=QJ1DWuhjwj8

просто включил мужик голову

поместить в условия сверх проводимости

заново спроектировать с новыми входными данными-----------просто переделать обточив напильником неполучится