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作者:黃仲欽、高瑋澤、吳家驊、李瑤、許家章、劉佳恩五相永磁式同步電動機的設計與驅動器研製

五相永磁式同步電動機的優點為故障容忍度高、可分散驅動功率轉換器輸出電流、高可靠度及電機安全性。文內提出20極22槽，內轉型五相永磁式同步電動機的設計，其定子的外徑為220 mm。並以有限元素磁路分析套裝軟體Maxwell-2D進行電動機之磁路、頓轉轉矩及感應電動勢之分析，完成優化的設計。定子採用全開口的槽，可簡化製作過程。

五相永磁式同步電動機之驅動系統，其功率轉換器採用五相五臂型變頻器，控制策略以線性霍爾效應元件偵測轉子角位置信號，並利用數位霍爾效應元件的信號作轉速之估測。此外，本文內所述之系統亦藉電流感知器偵測相電流，且以上述的回授信號完成轉速及各相電流閉迴路控制，提高轉速響應、降低電流諧波含量與增進系統效率。本文採用32位元數位信號處理器TMS320F28069作為控制核心，在驅動系統中，轉速及相電流控制策略皆由軟體完成。本系統之直流鏈輸入電壓為70 V，在轉速800 rpm及電磁轉矩8.16 Nm時，整體效率為84.4 %，電流總諧波失真率為1.47 %，實測結果驗證了本文控制策略的可行性。

作者:賴冠宇、陽毅平具脈寬外型磁鐵的少稀土永磁同步馬達

本案利用脈寬調變技術設計永磁同步馬達的磁鐵外型，主要目標為減低稀土磁鐵用量，並且盡量降低馬達性能損失。在馬達的等效磁路模型分析中，考慮有效氣隙、槽效應、與氣隙漏磁等，建立一維氣隙磁通密度分布函數，進一步得到馬達的性能，再利用妥協規劃法來評鑑各磁鐵尺寸的表現，並利用二維有限元素分析模型驗證其準確性。最後選出三組經過設計後的磁鐵和一組未做外型設計的磁鐵，比較其性能及磁鐵使用量上的差異。根據本文的設計方法可以降低9~13 %的磁鐵用量，而馬達力矩輸出下降約3~5 %，在維持了應有的性能下減少磁鐵用量。

作者:黃昌圳、潘承訓同步磁阻電機之設計與分析

本文以一功率為5 kW與轉速為1800 rpm之同步磁阻電機為設計與分析之對象。利用靈敏度分析探討轉子結構包括：磁障層數、橋部長度、與氣隙長度等參數對馬達輸出性能之影響，透過有限元素法進行模擬與分析，以獲得一具有高轉矩、低轉矩漣波之同步磁阻電機。

作者:楊勝明、蔡炎臻、張佳皓應用於輕型電動機車之外轉子直流激磁式磁通切換馬達設計

本案的主要目的是設計一應用於輕型電動機車之外轉子式直流激磁式磁通切換馬達，其主要規格是根據政府補助於輕型小型電動機車規範來制定。透過分析轉矩-轉速曲線開始制定馬達規格，並利用有限元素分析決定轉定子槽極數，之後根據外觀尺寸的限制做初步的設計，最後利用靈敏度分析與最佳化決定合適的參數，改良轉子外觀以得到最佳效率及最小轉矩漣波的設計。除了分析及設計之外，亦實際做出馬達及其驅動來驗證結果是否與設計相符。

作者:石育賢2018年歐洲馬達與發電機的工程服務市場

2018年可達24.7億美元，複合成長率為4.8%，主要成長地區以德國、俄羅斯和東歐為主，在工業4.0的崛起，將會增加先進服務在系統性能和能源效率的需求也因此激增。

作者:劉建聖、張育豪、李鴻飛、彭文陽、林正軒磁預壓節能型音圈馬達自動對焦致動器的設計

在影像系統中，對焦是其中最重要的功能之一，近年來將具有對焦或變焦功能的數位相機整合到手機裡已經躍升為市場的主流，各種廠牌的手機相機如雨後春筍般的出現在市場上。自動對焦致動器在相機系統中是基本配備，主要功能在於拍照時調整焦距，改善成像品質。常見的自動對焦致動器有：音圈馬達、步進馬達、壓電馬達及液態透鏡等，而音圈馬達因為有成本低、體積小及定位重複性高等優點，因此適合用於手機相機模組中。

傳統的音圈馬達分為開迴路與閉迴路控制兩種，開迴路控制是使用彈片來進行重複性定位，而閉迴路控制則是運用位置感測元件（如霍爾元件）所產生的位置回饋訊號來調整鏡頭的位置。然而產業界目前的問題之一是音圈馬達式的自動對焦致動器有彈片製造組裝困難、耐摔性差及能耗不易降低的缺點。本篇文章主要在提出一創新的無彈片開迴路式音圈馬達的設計來改善其缺點，該創新點在於利用磁預壓力結構設計以取代彈片的預壓力結構，以利往後在製造組裝上更為容易。由實驗結果顯示，本研究所提出利用磁預壓力可替代目前市面上較普遍的彈片式音圈馬達，並以一款8.5x8.5 mm音圈馬達致動器進行驗證發現，在相同對焦位移（0.4 mm）要求下，所需輸入電流下降15%以上，特別適合應用於後續高速動態響應對焦需求的超薄像機模組。

作者:胡敬暉、楊勝明、彭文陽、楊涵評、陳譽元永磁交流馬達無轉軸位置感測器控制

永磁交流馬達一般都會裝設轉角感測器來偵測馬達的轉子角度作為速度或位置控制之用，但在某些特殊的應用，例如壓縮機，由於系統的限制並不適合安裝任何轉角偵測裝置，或是基於成本的考量無法使用，所以無轉軸位置感測器的控制技術在永磁交流馬達的應用有其必要性。本文首先對習知的無轉軸位置感測器控制技術做一些介紹，接著分析及推導永磁交流馬達在高頻時的數學模型，然後說明利用高頻的脈動電壓注入以偵測轉角的方法。除了理論的分析及說明之外，本文亦提供實驗驗證的結果以佐證此技術的可行性。

作者:沈宗福、盧江溪、吳江龍、詹瑞麟、彭昌明、楊竣翔工廠馬達動力系統節能改善應用與2014年實例

經濟部已公告自104年1月1日起實施高效率馬達IE2效率，105年7月1日起實施IE3效率，並104年4月13日修正IE3馬達補助方案。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（如風扇、空壓機、泵浦、冰水機…）更是節能重要的對象，節能可達10~50%。本文主要針對2014年輔導國內3家示範廠商，進行馬達動力系統（空壓機系統與空調冰水機系統）節能改善的案例，說明改善的評估過程、改善手段與結果，以作為國內廠商導入馬達系統節能之參考。

作者:江緻惟全球高效率馬達發展趨勢

因應全球氣候與環境變遷，各國政府積極展開節能行動。馬達雖屬成熟產業，因龐大節能潛力，成為各國實現節能減碳目標重要標的。當前各國相繼實施最低能源效率標準（minimum energy performance standard, MEPS），以期提升馬達系統使用能效，並進一步開始探討變頻器、風機、泵浦等整體馬達系統能效規範。本文將從政策、市場、技術三大面向，分析全球高效率馬達發展現況與未來趨勢。

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: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:許龍興、陳昱伸機車防鎖死煞車系統整車法規檢測之發展

為了道路駕駛安全，經過多年的安全觀念推廣及法規制定與實施，防鎖死煞車系統（anti-lock brake system, ABS）已經逐漸成為陸上交通工具的必要配備之一；我國交通部於104年5月15日公告，自2019年（民國108年）起，新車型之兩輪（排氣量大於125 c.c.）重型機車皆應配備ABS，所以，特撰本文簡介國外與國內機車ABS相關法規之制定歷程，接續說明ABS法規在國內檢測檢測之發展演進，並進一步介紹機車ABS性能之檢測技術。

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