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作者:吳佳樺全球車用驅動馬達市場與產業發展趨勢

燃油車碳排放減量已成為全球重點節能議題之一，純電動車無須燃油驅動引擎，減少碳排放產生，將成為下世代普及的交通工具之一。隨著各國陸續推出電動車銷售目標及補貼措施，電動車市場規模將逐漸擴大，也促使車用零組件需求增加。零組件中，驅動系統為提供電動車動力主要來源，包含其中的驅動馬達決定汽車行駛性能，且其佔驅動系統整體成本約4成，故為製造商重點技術發展方向。由於電動車種類繁多，本文以驅動電動四輪乘用車的車用驅動馬達為主要標的，從市場面的觀點探討市場規模及應用種類占比，另從產業面向，探討供應鏈分布及變化，並透過分析廠商動態，擘劃產業脈動。

作者:邱國麟、吳昱勳、彭昌明、陳鈞順高效率感應馬達之最佳化設計與分析

本研究旨在提升電能轉換機械能之效率，經由最佳化分析幾何結構磁路變化、損失變化等，透過解析和有限元素法設計高效率馬達，並考慮繞線設計、鐵芯材料與製程優化，針對各項損失採取有效的減損對策。

作者:邱國麟、張正敏、黃憲章、吳昱勳、丁家敏高效率馬達設計開發

本文討論高效率馬達的設計與開發，先從目前國際規範的性能需求談起，在設計方面，分別討論了感應馬達設計與永磁馬達設計，在感應馬達方面，從等效電路對性能的影響，也對目前高效率馬達使用銅轉子的設計，也說明銅轉子其效率與性能的特性；在永磁馬達方面，從相同功率在不同尺寸下，磁裝載與電裝載對效率的影響，最後，闡述了高效率馬達在產業上的應用與前景。

作者:郭欽弘、詹全富、黃穎焜、彭昌明、鄭詠仁單相感應馬達能源效率測試方式概述

本文主要是針對單相感應馬達於進行能源效率檢測時，所常採行的檢測方式進行一概要式的說明，希望藉由此等深入淺出的介紹方式，以讓讀者對於單相馬達的能效檢測上能有更深一層認識。

作者:陳仁聖工研院單相馬達實驗室之建置介紹與國內外單相檢測標準之比較

工研院低壓單相感應馬達能效測試實驗室之成立宗旨，乃應主管機關經濟部能源局之委託而設立，將擔負起未來國內生產銷售高效率單相感應馬達能源效率測試之公正驗證機構角色。因此軟硬體之設計，完全依據目前國家標準CNS1057之要求而建立，並保留將來國際法規IEC與IEEE法規調和之需要而可擴充之。此外並考慮到現行國際節能減碳之目標，電動汽機車之推行，電動馬達性能開發研究測試所需，並可方便提供業者與研究單位之一個最佳的研究測試服務據點，同時省去了重複建置成本與負擔。

作者:吳昱勳、邱國麟、張正敏、彭昌明高效率感應馬達複合轉子材料設計

本研究旨在針對感應馬達轉子複合導體材料之製程與效率，轉子導體採用鋁與銅二種複合材料組成，研究過程中利用有限元素分析，探討鑄鋁以及銅鋁複合轉子對感應馬達電流密度與效率的影響，分別以鑄鋁及銅鋁複合製作馬達實體進行測試，最後對馬達的效率進行討論。

作者:賴炎生、吳念騌、林秉毅感應馬達高速驅動器的弱磁控制技術

本文主要介紹感應馬達高速驅動器的弱磁控制技術。感應馬達驅動器的發展包含變頻器控制及馬達控制。對於變頻器控制，將討論脈波寬度調變，因為其被廣泛的應用在變頻器的控制上。對於馬達高速控制（驅動）的發展，本文將介紹感應馬達驅動器的每安培最大轉矩控制與回顧各種弱磁控制技術，期望對讀者了解感應馬達高速驅動器的弱磁控制技術有所助益。

作者:許應財、郭欽弘、彭昌明三相感應馬達效率比對測試探討

三相感應馬達的效率一般以損失分離法進行測試，測試結果的偏差單靠不確定度評估無法完全掌握。本文敘述利用同一被測試樣品，在不同實驗室間的比對測試，藉由分析測試結果的差異，判定測試結果是否具有一致性。探討的內容包含：馬達效率比對測試重要原則、樣品規格的選擇、樣品穩定性的維持、測試順序的交叉互換、測試結果的比對、差異顯著性分析、重現度的考量等。比對測試之目的在於檢驗不同實驗室間測試結果的一致性，如果比對結果相當一致，實驗室可因此提高測試品質的信心，但不足以證明測試結果與真值之間的偏差在某一範圍之內。

作者:蔡明發、彭文陽、陳譽元、林正軒、葉信典三相交流感應馬達之建模與線上轉矩速度特性模擬分析

交流感應馬達因比永磁馬達有更強健、低成本的特性，因此廣泛地應用在馬達驅動系統中，尤其在較大功率電動車與牽引車的應用上，感應馬達的重要性將逐年增加。在這些應用中，需要分析馬達的轉矩速度特性，使得在適當的速度範圍內產生足夠的轉矩以驅動馬達帶動車體，因此精確的感應馬達模型與建構，在研究感應馬達轉矩速度特性暨其模擬與分析，是非常有用與重要的。

我們建立了一個三相交流感應馬達之相變數模型，以電磁、機電與機械三部份來推導感應馬達的數學方程式，並利用PSIM模擬軟體工具建立該感應馬達的相變數模型方塊，給予輸入信號的頻率與負載轉矩分析，驗證了該模型轉速穩態響應的正確性。所建模型並和PSIM內建與MATLAB/Simulink內建之感應馬達模型相比較，所得到三者的轉速與電流響應一樣，驗證了所建模型其暫態響應的正確性。所建模型的特色有二：一是三相定子輸入端是採用電路元件建立的，可以和馬達變頻驅動電路連接，以便做馬達驅動控制的整合模擬；二是負載轉矩輸入端是以數學函數元件建立的，可以數學函數的形式加入負載轉矩。

我們並提出一個以線上計算方式得出一個待測感應馬達的轉矩速度曲線。利用所建模型，以傳統的直流測試、無載測試與堵轉測試方法進行該待測馬達的參數量測，用所得參數及感應馬達在穩態的轉矩方程式，以線上計算方式即可得出該待測感應馬達的轉矩速度曲線。並用所建模型，仿照動力計的方法，在馬達模型的轉矩輸入端加一斜坡負載轉矩，得出施加負載後的轉矩速度曲線圖。比較仿照動力計的方法和線上計算方法，兩者所得到的轉矩速度曲線相差不大，說明所提線上計算量測感應馬達轉矩速度曲線方法的可行性。

作者:蔡孟勳、周家駿、吳明政、黃仁樹、莊易霖、陳文瑞感應馬達最大化加速度、最佳化效率與全數位控制之研究

工具機主軸馬達大多以感應馬達為主，其控制方法有純量控制與向量控制，純量控制方法就是俗稱的V/F控制，V/F控制大多操控在開迴路系統，特色是方法簡單，但是會有多餘的能量損耗、無法控制電磁轉矩與磁通大小等問題；向量控制則是相反，此方法可以將馬達三相座標系統，藉由空間座標轉換，將複雜的三相座標系統，轉換至d、q軸旋轉座標系統，進而可以將複雜且耦合的電磁轉矩與磁通解耦合，達到獨立控制的目的。然而就算使用向量控制來控制感應馬達，不同的d、q軸電流命令，仍然會有不同的影響產生，q軸電流命令可以由速度迴路計算得知，d軸命令則是使用者自訂，因此本文提出如何選定適當的d軸電流命令，使感應馬達可以得到最佳化效率及最大加速度。在全數位控制中，EtherCAT為目前所較流行的數位通訊，本研究亦說明如何將EtherCAT如何整合入整體控制。

作者:徐銘懋、彭文陽、林正軒、鄭詠仁、楊竣翔、陳譽元鋁轉子IE4+超優質效率三相感應馬達技術

工業製造快速的發展，機械系統載具因具有極大的能源消耗，所以採用優質效率的馬達將受到密切關注。近年來，因為材料、工藝技術和研發能力的精進，馬達效率有極大的的提升，所以達到能源有效利用。國際電工委員會(IEC)於2014年訂定最新的IEC相關等級規範，然後使馬達效率數值具有限制依據。歐洲各國規定相關的推行時程，於2015年1月1日起，推行IE3優質效率感應電動機的施行；在未來有機會推行IE4以及更高效率特性的感應電動機。工業技術研究院針對馬達的節約能源方案，先行研發IE4+的單速超優質效率三相感應馬達，因應推行時程的到來。本文將針對2 HP、4-Pole、220 V、60 Hz的馬達規格，透過磁路分析、有限元素法、損失分析，然後探討原理、設計和實現；研發成果獲得效率數值達89.7%，較傳統感應馬達具有極大的省能效果。

作者:丁家敏、張雅玲、張正敏、吳昱勳、邱國麟、彭昌明高效率感應馬達智慧化設計

感應馬達應用相當廣泛。本文提出高效率感應馬達設計流程，並結合智慧化方法，完成建構自動化設計架構。首先，討論感應馬達定轉子設計方程式，並說明設計流程，然後引入限制條件，藉由採用交替等區間搜尋法，快速搜尋得到馬達尺寸與匝數，然後結合差分進化方法與有限元素軟體進行馬達效率最佳化。採用的方法為透過Excel試算表建構設計流程與撰寫最佳化程式，並採用腳本語言控制有限元素軟體ANSYS，然後擷取分析資料進行確認規格。

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