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作者:張雅玲、張正敏、臧錫智、邱國麟、吳昱勳應用蟻群演算法的永磁馬達自動化設計

永磁馬達因其具有高效率、高功率密度和控制性佳等特性而被廣泛地應用在工業領域，為追求更好的馬達品質，永磁馬達的設計常有提高轉矩、降低轉矩漣波，提高效率等需求。馬達設計常需耗時調整槽型尺寸，而馬達設計自動化便可節省手動操作調整的時間。此外，本文採用蟻群演算法來對進行最佳化設計，透過程式自動化調整尺寸，並且連結有限元素軟體來進行模擬分析，如此可縮短馬達設計者需自行調整尺寸所花的時間，降低開發成本。

作者:吳逸鈞、易承霈、劉家榮、郭吟翎、李峰吉、楊士進電流感測在馬達偏心故障即時診斷之應用

馬達偏心會對於機械系統造成損害，嚴重甚至會危害人員安全，因此偏心故障診斷成為主流研究目標。本文專注於永磁同步馬達（Permanent Magnetic Synchronous Motor, PMSM）之在線偏心診斷技術，透過外接式電流感測器，進行非侵入式之即時電流量測。透過滑動視窗（Sliding Window）判斷電流極值，並以計算極值的變化取代需龐大的計算量、且無法在微控制器上運算的包絡線分析，使得診斷演算法得以在微控制器上執行。本文使用不同偏心程度的馬達測試治具進行偏心診斷演算法效能驗證。

作者:杜鎮宇、田秋寶、林振志、葉治瑋、陳兆章、丁家敏、王啟川高功率密度馬達熱傳建模與有限體積分析

本文將對風扇進行參數化分析，根據市場現有風扇及馬達尺寸規格，採取基於有限容積法（FVM）的計算流體力學（CFD）建立馬達數值計算模型，一是研究不同轉速對於流量變化的多寡，並探討熱傳係數變化的趨勢；二是研究馬達與風扇之間配置距離如何影響風扇周圍流場，並根據結果找出最佳的配置距離。最後從上述分析中，量化各參數並發展以轉速為變數的熱傳經驗式，輔助日後風扇設計上對熱傳的預測。在經過網格驗證後，得到初步模擬結果，使用預設風扇的狀況下不論是改變物件之間的距離或是改變葉片角度等方法皆無法有效改善鰭片的熱傳係數。

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。

作者:林懿伶、徐偉晉基於AUTOSAR架構之電動車馬達驅控器軟體開發與實現

本文闡述碳化矽馬達驅控器的軟體設計流程與架構實現，內容涵蓋以下重點：系統架構、介紹整體規格、硬體配置及軟硬體介面。本軟體開發遵循AUTOSAR標準，並介紹所使用的開發環境與工具鏈。軟體架構採分層設計，應用層包含馬達控制與錯誤診斷等功能模組。診斷功能用於實現系統異常監測與故障處理，確保安全性與可靠性。MCAL 底層設計描述主要硬體周邊模組的配置方式，確保韌體功能正常運作。本文提供符合AUTOSAR的設計框架與實現方式，為碳化矽馬達驅控器的開發與應用提供參考。

作者:沈宗福、陳俊漢、楊竣翔工廠馬達設備系統能源效率改善作法

節能已經是工廠必須面對的事，馬達動力設備中，更換馬達為IE3等級效率節能空間2~8%，更換為高效率設備節能空間10~30%，執行馬達系統節能改善節能空間有10~50%。本文說明馬達動力設備節能改善作法，主要包含有採用IE3高效率馬達、採用高效率之馬達動力設備、汰換低效率舊設備、調整相關設備規格、變更系統架構、變更傳動方式、變更控制方式、變更操作方式、修正及落實維護保養計畫、負載合理化等。

作者:張鈞傑、沈文哲、林俊安、丁家敏、張正敏、彭昌明定頻感應馬達智慧數值演算輔助設計方法

感應馬達只要連接市電即可運轉，常見於風水力應用場景與流體機械領域，近年來因為高效率需求增加，在感應馬達設計方面，需要考量相當多的因素。本文提出感應馬達設計流程，從馬達規格推算出符合規格的特性曲線，接著從感應馬達特性曲線得到感應馬達設計，符合高效率目標。採用計算智慧方法，調整感應馬達等效電路參數，等效電路參數計算出相對應特性曲線，從感應馬達設計得到等效電路參數，使用計算智慧方法進行感應馬達設計調整，符合規格之等效電路參數，完成感應馬達設計，並運用有限元素軟體分析進行驗證。

作者:莊明龍、陳俊佑、易承霈、洪勝崴、楊士進、胡乙方、廖國宏工研院智慧機上盒在馬達智能預診應用

本文研究工研院智慧機上盒於工業馬達之監控技術開發，試圖在馬達運轉狀態下進行馬達磁鐵磁通、轉子角度、轉動速度與輸出力矩（Flux, Angle, Speed and Torque, FAST）之即時監控。本文提出之FAST線上即時估測技術可以準確評估馬達即時運作情形，並在估測值異常時提供馬達故障停機警示。此外在馬達故障停機後，本文更進一步開發可於停機後對靜止馬達進行之故障診斷技術，利用注入高頻訊號並量測其電氣訊號回授能夠提供更準確的馬達故障型式並判斷目前馬達故障嚴重程度。最後以特別訂製之故障馬達進行故障診斷演算法進行評估，證實本文提出之在線監控與離線診斷演算法能準確監控馬達運作狀況並在故障後有效評估故障情形。

作者:易承霈、吳逸鈞、劉家榮、郭吟翎、李宛龍、楊士進外掛式感測系統於工業馬達磁鐵故障偵測應用

隨著物聯網技術的興起，工業上對於機械系統運轉狀況之即時回報功能也受到重視，其日漸成為主流研究目標。本文主要就永磁同步馬達之線上監測技術，透過開發外掛硬體的方式，進行非侵入式之即時磁場量測。此外積分電路的應用也將在本文中引入，利用其對馬達脈寬調變驅動系統之電壓量測能力，能精準還原出原始電壓並大幅提升馬達磁通估測效能，之後再透過已知參數進行永磁磁通解離，以完成即時馬達永磁場狀態監測目的。本文將以健康、均勻退磁(剩餘磁力60% , Uniform Demagnetization UD)及區域退磁(單槽磁力剩餘0% , Local Demagnetization LD)三顆400W馬達進行磁通估測器效能驗證。

作者:陳以恩、楊士進、葉信典、林正軒無人機永磁同步電機之無感測器磁場導向控制高速改善及測試

本文目標為使用無感測器之磁場導向控制(Field-oriented Control, FOC)演算法驅動無人機用之3 kw表面貼磁式永磁同步馬達，並應用磁場導向控制取代目前較普遍應用於無人機馬達之六步方波驅動演算法，以提升能源效率、降低噪音及提升動態響應。然而，無人機馬達的高極對數特性使得馬達會在高電器轉速下運轉，而在高電器轉速的狀況下，電壓耦合現象及運算延遲的問題會較顯著的對馬達運轉造成負面影響。因此，本文將針對此問題進行改善，並進行實驗測試，比較其改善效果。本文將分為以下四個部分介紹：(1)磁場導向控制原理與方波驅動比較。(2)無感測器位置估測原理介紹。(3)高速問題及其改善方法。(4)實驗及結果分析。最後，將針對整體提升效果進行評估及總結。

作者:陳思儒、林勇志馬達異常狀態監控技術研究

馬達是各種機械中最常出現的設備，在各大製造業中的機台設備裡扮演著重要的角色。在突如其來的馬達運行異常造成的設備停擺甚至導致大量不良品產出造成的廢料等，無疑都是造成企業的成本風險提高。本文目的在建立一套馬達異常監控系統，解決上述馬達異常造成的痛點。本文於VMX平台上建立資料擷取模組，於馬達運行中擷取振動訊號等資訊，接著於iMacloud平台上的AI工具箱模組進行資料前處理、特徵篩選來對於馬達異常狀態進行分類。建置的監控系統未來可提供使用者馬達異常警示，協助製造業者減少停機之機會及廢料的產生，達成機台智能化之加工效率的提升。

作者:張鈞傑、臧錫智、張家耀、田秋寶、林振志、周信宏高速電機弱磁控制策略與馬達輸出特性研究

高速永磁電機具有高功率密度、高響應、體積小等優點，近年來廣泛應用於電動載具與工業自動化製程設備，基於高速應用的需求，馬達驅動器採用弱磁控制與最大轉矩電流比方法來執行電機驅動控制功能。本文將說明高速電機驅動控制技術，討論電力電子技術、弱磁控制策略與相關馬達輸出特性。

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