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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:黃靖倫、楊士進、張鈞傑、林奕任、陳俊佑、周柏寰無人機馬達幅值調變低取樣頻率之無感測器適應性控制開發

本論文研究無人機之驅動策略並且提出新的幅值調變驅動方式，主要分為三部分：一為解決無人機所用之直流無刷馬達運作頻率接近微控制器之運算頻率時因為取樣頻率不足所導致的問題，二為利用適應性控制提升無人機速度迴路的響應。三為利用新的SiC寬能隙半導體製作PAM的前級驅動以提升效率並且縮小整體的重量以及體積。

作者:劉祖閔、李俊耀、黃冠瑜、林正軒馬達故障診斷之AI建模實作

工本文介紹馬達故障診斷程序，包括小波轉換、FFT與監督式機器學習。也介紹近年來蓬勃發展的人工智慧（Artificial Intelligence, AI）套件軟體-Python語言，是多數跨平台與嵌入式系統之AI整合首選的語言。進一步以感應馬達為案例說明如何在本體以人工製作故障工件，採集機電訊號資料、整理與建構AI模型，最後以Python實現訊號萃取特徵，及以MATLAB為輔的快速選定AI演算法的方式，達到馬達故障偵測之目的。

作者:林耿宏電動車用馬達測試標準概述

隨著全球節能減碳政策推動與電動車技術快速發展，電動車已成為車輛產業轉型的重要方向。電動馬達為電動車動力系統之核心元件，其性能、效率、可靠度與安全性，將直接影響整車之行駛品質與使用壽命。為因應國內電動車產業發展需求，並參考國際相關標準，我國制定 CNS 15453《道路電動車輛之旋轉電機》試驗方法，作為國內電動車馬達設計與測試之重要依循依據。本文說明CNS 15453 標準之制定背景與適用範圍，並針對電動車馬達之性能試驗、溫升試驗、換向試驗，以及機械與電氣安全相關驗證項目進行系統性整理與說明，期能提供國內產業界與研究單位於產品開發與驗證階段之參考。

作者:張家耀、邱國麟、吳昱勳、張鈞傑一體化關節馬達模組設計

關節馬達模組可做為機器手臂、腿足式機器人之核心動力組件，其模組重量、關節出力等各項性能參數將影響組裝成機器手臂或機器人的整體性能、動態特性與應用範圍，本文將介紹關節馬達模組一體化設計技術，整合馬達、減速機、驅控板等三大部分為一模組化的組件，關節馬達模組根據其感測器設計方案又可分為剛性致動器、串聯彈性致動器以及準直驅致動器三種感測器建置方案，本文以腿足式機器人需求設計馬達並採用準直驅致動搭配行星減速機做為設計說明。

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。

作者:張正敏、楊士進、周柏寰、洪國原、劉乃文、吳奇軍極高速永磁同步電動機效率優化與設計

本文研究針對極高速永磁馬達提出一系統化之設計流程，其著重於高速運轉效率優化，同時考量不同驅動方式造成之性能差異。以往馬達設計大多著重於力矩密度提升與諧波抑制，但馬達高速化更能有效提高其體積功率密度，然而轉子徑向力、機械強度、導入轉子套筒之渦流損耗以及控制及驅動方式，皆顯著影響高速馬達的性能與限制。本文旨在提出高速馬達設計流程，試圖克服上述多項限制。此外考量控制器頻寬限制，高速馬達傳統利用六步方波驅動使其轉速最大化，因此本文亦比較方波與弦波驅動對高速馬達的性能差異。本文於設計階段即透過有限元素法（Finite Element Analysis, FEA）模擬，並完成一顆8萬轉初版馬達設計，進行樣機製作及後續性能測試。

作者:郭柏崙、褚雯霄、王啟川、丁家敏、張雅玲、周信宏、楊適宇馬達熱流管理簡介

本文簡介馬達散熱設計上所需要注意的要點，包含繞組最大限制溫度與馬達壽命之關係，不同轉速下馬達熱源的變化關係以及馬達散熱的種類，透過許多文獻，提供完整的架構可供馬達進行散熱分析。另外介紹常見的封閉型馬達所使用的散熱系統，並分析彼此間優劣差異，最後簡單介紹其餘文獻的馬達散熱分析，觀察不同散熱結構的溫度分布並敘述其散熱原理。總結前後結果以利於未來在設計馬達上能改善馬達運轉效率與馬達運轉壽命，並且最小化製造和維護上的成本。

作者:魏加恩、楊士進、謝伯璜應用於氫燃料電池超高速空壓機驅動器設計

氫能為潔淨能源，具發展潛力。氫燃料電池系統中，空氣壓縮機為超高速永磁同步電機，其控制目標是將空氣中的氧進行壓縮，穩定提供燃料電池電堆反應所需氧氣。超高速空壓機控制器性能會決定電堆電壓穩定性、壽命，故應用於燃料電池的電機驅動系統是重要研究方向。本文介紹超高速永磁同步電機驅動系統，並提及硬體架構與關鍵元件，接著介紹無位置感測器磁場導向控制。最後透過實驗確認空壓機加速性能、驗證此系統應用於氫燃料電池之可行性。

作者:Uma Sankar Rout、邱俊凱邁向100 kWL之 800V SiC電動車馬達驅控器高功率密度設計演進

隨著電動車（EV）動力系統朝向小型化與高效率發展，電動車馬達驅控器逐步轉向高電壓 800 V 碳化矽（SiC）架構。本文說明工研院所開發之 800 V SiC 馬達驅控器的設計演進歷程，由採用薄膜直流鏈電容、已完成驗證之 60 kW/L 設計，進一步發展至透過陶瓷直流鏈電容整合以邁向 100 kW/L 之次世代架構。

透過雙脈衝測試、紅外線熱影像與動力計實驗結果顯示，在高速切換之SiC 馬達驅控器中，直流鏈寄生電感相較於電容容量大小，更主導切換應力與電壓過衝行為。研究結果證實，結合適當切換頻率與布局設計之陶瓷直流鏈電容，為實現超高功率密度電動車馬達驅控器提供一條可行的工程路徑。

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