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歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋，年份輸入範例202406

作者:鄭詠仁綠能機械技術專輯主編前言

作者:陳柏志、鄭詠仁、翁英哲、陳俊漢、顏鴻程直流無刷薄型馬達之熱流場分析技術

針對具有雙氣隙楔型定子的直流無刷薄型馬達，本文進行熱流場分析以獲得其運轉時的定轉子與外殼的溫度分布，並做為薄型馬達散熱設計的參考。本文採用有限元素法，以精確地計算薄型馬達的熱損失，並使用ANSYS軟體進行電磁、流場與熱場耦合分析。電磁模擬方面主要是在輸入三相電流值約為10 A時計算薄型馬達的銅損（最大值約136W）與鐵損（最大值約30W），並將流場模擬軟體所得到的表面對流係數值同時輸入穩態熱模組中進行計算。由模擬結果可知在徑向散熱中，在同樣的出口流速下（如5m/s），四孔散熱的導流罩比兩孔散熱的導流罩之散熱效果較佳，且散熱較平均。在軸向散熱中，在同樣的入口尺寸下，若入口流速愈大則定轉子與外殼的溫度愈低。在兩孔散熱之出口流速為5 m/s時，有散熱鰭片之定子溫度（72°C）比無散熱鰭片（233.9°C）大幅下降161.9°C，此外，徑向散熱與軸向散熱分析中，在馬達外殼加裝散熱鰭片皆比未加裝時散熱效果佳。

作者:蔡明發、陳柏志、鄭詠仁、顏鴻程、陳俊漢同步磁阻馬達之建模與向量控制器設計

同步磁阻馬達是一種同步機，但其轉子不像一般同步機那樣，需要在轉子繞線以激磁或裝置永久磁鐵，它的轉子材料是如矽鋼片的導磁材料，藉由轉子凸極現象造成磁阻的不均勻，來產生力矩而轉動，它也不會像永磁同步馬達那樣，其轉子磁鐵經年累月運轉後會產生磁性減弱的問題。故其構造簡單，具有堅固的特性，近年來吸引著工業界的注目。故精確的馬達模型，以分析其特性與效率，以及其控制器設計，使其性能優化是非常重要的。

本文描述一個同步磁阻馬達之相變數模型之建構，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同步磁阻馬達的相變數模型，仿如一實際的馬達操作，在其三相輸入端以電阻、電感與相依電壓源電路元件來建構其模型。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，可用數學函數的形式加入負載轉矩。給予三相輸入電壓的頻率並加入負載轉矩來模擬分析，驗證了該模型轉速穩態響應的正確性。

本文並提出以鎖相迴路為基礎的功率因數角量測電路，藉由機械功率與輸入電功率的比值，得出該同步磁阻馬達在不同負載轉矩情況下運轉時的能效曲線，並得出定子電阻大小是影響該馬達的能效的主因。

除此，本文並推導在同步旋轉座標之d-q模型，依此模型設計以轉子轉軸為導向的向量控制器，包含PI解耦電流控制器與包含一前饋補償器的二自由度PI轉速控制器，模擬結果顯示所設計的控制器對轉速命令與負載轉矩的瞬間加入皆有理想的轉速響應。

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:鄭詠仁機械淨零碳排技術專輯

在淨零排放與供應鏈碳規範加速推動下，製造業競爭已由成本與交期，轉向能源、碳、數據與韌性的整合能力。臺灣能源轉型結合再生能源、儲能與電網強化，同時面臨 AI 與高效能運算帶動的用電成長與散熱壓力，使深度節能與高功率熱管理成為關鍵瓶頸。本專輯以「動力與公用系統智慧化」、「製程低碳化」與「高功率熱管理」為主軸，聚焦可量測、可驗證之工程方法。政策面顯示電力需求持續成長，並伴隨再生能源間歇性帶來的負載調度挑戰，使製造業需參與能源管理與需求調整。同時，CBAM 與 RE100 等國際機制要求碳排可追溯，推動節能由設備汰換轉為系統整合與數據優化。技術上，馬達系統與公用設備具高度節能潛力，透過 AI 與感測可實現持續優化；製程方面，微波加熱提升效率並降低碳排；熱管理則朝浸潤式冷卻與高性能熱管發展。整體而言，淨零轉型為製造模式與工程技術的系統性升級，機械工程將在節能、低碳製程與熱管理中扮演核心角色，並成為企業建立長期競爭力的關鍵。

作者:鄭詠仁機械淨零碳排技術專輯主編前言

作者:鄭詠仁機械淨零碳排技術專輯主編前言

作者:鄭詠仁機械淨零碳排技術專輯主編前言

作者:鄭詠仁機械淨零碳排技術專輯主編前言

作者:鄭詠仁綠能機械與齒輪傳動技術專輯主編前言

作者:鄭詠仁組長綠能機械與齒輪傳動技術專輯主編前言

作者:鄭詠仁副組長綠能機械技術專輯主編前言