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作者:沈宗福、吳江龍、盧江溪、詹瑞麟、彭昌明工廠馬達動力系統節能改善應用與2009年實例

使用高效率馬達取代傳統馬達是直接、快速與有效的省能手段，效率可提高2~8%，而馬達動力系統（如空壓機、幫浦、加減速機、冰水機…）更是節能重要的對象，節能可達10~50%。本文以2009年輔導3家示範廠商馬達動力系統節能改善的案例說明改善的評估過程、改善手段與結果，以作為國內廠商節能之參考。

作者:詹瑞麟、沈宗福、吳江龍、盧江溪馬達節能推動現況、趨勢與展望

隨著全球環境演變的加劇，各國在經濟議題上的交流越來越緊密，其內涵主要就在價值的創造與資源的分配。隨著人口增加和生活發達造成人們對資源的需求日增，對於經濟的議題已從觀念中的國家與國家間或政府的事，變成與民眾生活習習相關。在爭取資源的同時，人們開始考量對資源的利用與需要性，特別在最基礎需求的能源上，除了不斷的開發新能源以外，相對投入成本只需一半的節能已成為包含國家和個人在內的最基礎競爭力。

在電力消費上，馬達用電約佔全球終端用電的40%（如圖一所示）。也因此美國與歐盟於約20年前分別成立了馬達節能專屬計畫，在國際通稱為MCP，各國均有此一計畫以推動佔用電最多的馬達設備節能，我國現為經濟部能源局之高效率馬達工業動力設備能源效率驗證與推廣計畫（前身為2007~2009年之高效率馬達應用技術開發與推廣計畫，以下兩者均稱高效率馬達計畫），負責協助推動我國馬達動力設備之節能，在此計畫成立與推動之際，在2008年G8高峰會議後，有鑑於議題中已將節能減碳列為全球、特別是經濟方面的首先推動要務，IEA（國際能源總署）提出了4E計畫以因應此一國際推動要求，其中馬達列為四大推動節能減碳要項中的一項。在此同時，IEC也在徵詢多國之馬達能源效率標準並調和版本後，公告了IEC60034-30，將全球馬達進行能源效率分級，各國更是宣告在2012年起（如圖二所示），將陸續要求其國內使用之馬達需符合IE2等級以上，在此同時，我國現有標準規範要求被認定為較低之IE1等級，對此若各國境內均以 IE2為其標準，對於我國貿易將產生技術性的障礙，而馬達為包含機電在內的各種設備的主要核心，對於各類使用馬達之設備至為重要，為此經濟部能源局特將高效率馬達計畫第二期程提前一年於2010年啟動，以因應此變局。

作者:蕭錫鴻、歐峰銘、許晉謀、刑玉璽、邱建誌多重直驅馬達旋轉軸技術

兩軸旋轉主軸頭是大型五軸曲面加工機之重要關鍵模組，多重驅動兩軸旋轉主軸頭研究是突破歐美專利限制，以複數個扭矩馬達帶動減速齒輪組傳動動力，使其能以較小之馬達實現高轉矩之輸出。多重驅動兩軸旋轉主軸頭以系統化創新方法與專利佈局，突破國外專利技術的箝制，完成高階旋轉主軸頭技術之開發並建立技術障礙，達到高精度、高轉速、高剛性、以及高效能等優點，可協助國內工具機產品由泛用三軸工具機提升至高值化五軸工具機的產品，並導入航太與能源產業等高階應用領域。

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:黃穎焜、郭欽弘、詹全富、鄭詠仁工業馬達系統之節能適用措施與效益分析

本文針對工業馬達系統之改善節能措施進行說明，內容包含：馬達本體、泵浦、空壓、風機等系統，並針對馬達系統之基本改善節能措施進行效益分析的實例探討，以協助瞭解其所能達到之節能效益。

作者:詹全富、郭欽弘、黃穎焜、鄭詠仁馬達預防性與預測性的維修保養規劃

本文主要是在介紹馬達在進行預防性與預測性的維修保養規劃與執行的過程中，所應著重與注意的相關要項，讓廠內之廠務人員在執行馬達的維修與保養時能有一參考的對象。

作者:陳長泰、曾介亭、李閔凱、鄭銘揚、黃柏堯基於數位控制應用於雷射振鏡定位技術介紹

現今電子產品之發展趨勢不僅須提供強大功能，其外型亦要求輕小。為了滿足此需求，於許多電子產品之製造上，雷射加工技術已逐漸取代傳統機械加工方式。在眾多雷射系統中，振鏡式雷射加工系統於近年來備受注目，其原因在於該系統之掃描元件－振鏡馬達具有高轉矩-轉動慣量比、時間常數小和響應速度快等優點。而目前市售雷射振鏡系統大多搭配類比式控制器，雖然類比系統擁有高解析度與取樣速率無限制等優點，但類比式控制架構卻有控制參數調整不易、控制策略之挑選受限制和參數容易受外在環境影響等缺點。為解決上述問題，本文將發展一應用於雷射振鏡系統之數位控制器。

在雷射振鏡系統之定位控制問題上，本文選用擁有線上運算容易和控制效果良好等優點之模型預測控制法則，再藉由田口方法尋求其最佳控制參數組合，並與基於基因演算法之比例積分微分控制器和本文所改良之虛擬微分回授前饋控制器進行性能比較，最後以實驗驗證本文所提方法之可行性。實驗結果顯示，模型預測控制法對於不同振幅之步階命令，均能有效地同時降低振鏡定位系統的安定時間、最大超越量與穩態誤差。

作者:楊錞忠、李榮財吊車用永磁直流無刷馬達研製簡介

在以中鋼公司為主導廠商所展開進行之“馬達產業鏈高值化技術研發聯盟計畫”，邀集了國內眾多相關產業之業者，其中包括國內之天、吊車專業製造廠。面對天、吊車產業高效與節能化需求之發展趨勢，積極嘗試整合新發展技術或新開發材料應用於其產品，除了差異化與其他同質性產品之性能與功能水平，也兼顧保有其專業領域之領導地位，始終是其面對永續經營所堅持之佈局思考。在此研發聯盟之合作架構下，由工研院協助業者開發以採用高磁能積永久磁石之無刷馬達替代傳統感應馬達或直流馬達之驅動應用，除了改善其原有天、吊車設備之操控性，更藉由高磁能積磁石替代傳統氧化鐵磁石之應用，使得可更縮小其馬達之結構設計且又有較高之扭力輸出，同時再加上驅動控制技術之整合運用，而提昇其馬達運轉效率及更達30%以上之節能效益。本文僅就其研製中之一型600W輸出功率機型永磁無刷馬達之設計、關鍵元件製程及性能驗證測試等之關鍵流程作重點介紹，以強調以一非專業馬達製造廠切入高效能馬達之開發與規模量產自主技術建立之可實現性，以供或有其他領域之業者也面臨同樣技術提昇或轉換需求時之應變參考。

作者:滕步旭、羅瑞文、吳澤松、葉信甫馬達減速機能源效率影響因素分析

減速機主要機構為齒輪，因此又稱齒輪箱，減速機廣泛使用於煉油廠、生產工廠等的動力系統產品，減速機主要的功能是作為改變馬達的轉速的變速機使用，另外就是增大轉矩的功能；其機型規格、系統設計匹配、應用操作及維護等，嚴重影響能源效率，低效率的機型所增加的耗用電費超過一倍，但是使用者普遍不瞭解，在選購和應用上有許多改善的空間，因此減速機之能源效率測試，實為刻不容緩的課題。

為提升馬達減速機能源效率，本文則進一步探討減速機之潤滑油及油封等兩項因素對能源效率之影響，由試驗結果可知: 潤滑油對0.5Hp之螺旋齒輪減速機效率影響較大，而拆除輸入軸及拆除輸入與輸出軸油封對於減速機的能源效率確有很大的影響，尤其在低負載時的能源效率影響更明顯，整體而言油封對減速機之能源效率影響甚大，尤其是低減速比1:10的減速機，以及低馬力0.5Hp搭配減速機時，油封的因素確實會影響減速機的能源效率。

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:沈宗福、鄭詠仁、盧江溪、吳江龍、詹瑞麟、彭昌明工廠馬達動力系統節能改善應用與2010年實例

使用高效率馬達取代傳統馬達是直接、快速與有效的省能手段，效率可提高2~8%，而馬達動力系統（如空壓機、泵浦、加減速機、冰水機…）更是節能重要的對象，節能可達10~50%。本文以2010年輔導3家示範廠商馬達動力系統節能改善的案例說明改善的評估過程、改善手段與結果，以作為國內廠商馬達系統節能之參考。

作者:邱志明、張智銘電動車之節能動力控制方法

近二十年來，降低油耗以及降低污染已經成為汽車工業最主要的研究目標之ㄧ。由於適當的換檔切換結構和馬達之間的相互配合，混合動力車成為交通工具中最熱門的商品。因此，換檔時機以及馬達之間的特性相互配合是混合動力車相關研究領域中關鍵的角色。在這篇論文中，我們提出模糊預測控制器以及節能運算器來研究電動車。藉由模擬結果可知此節能控制確實可節省能源的輸出。

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