機械工業網 - 機械產業的入口網站

:::

當期雜誌

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:陳柏志、楊竣翔、鄭詠仁量子機械於能源領域最新研發技術現況

在能源領域中，古典的熱機(如引擎)因受熱力學循環(如卡諾循環、奧圖循環)的限制，其工作效率面臨熱力學極限，因此須尋求突破此一困境的解決方法。隨著量子力學的發展，使得量子與古典熱力學結合，成為全新的量子熱力學。因此，量子熱力學的發展與應用將是解決古典熱力學中熱力學極限的重要途徑。本文將針對量子機械於能源領域最新研發技術現況，包括量子熱引擎、冷凍機與熱泵等進行介紹，使讀者瞭解目前量子熱機的發展趨勢。未來可以透過量子技術研發更高效率的熱機，突破傳統熱機的瓶頸，建立量子熱機工程，開發全新的量子熱機產品。

作者:鄭詠仁副組長綠能機械技術專輯主編前言

作者:郭欽弘、鄭詠仁、賴慶峰、詹全富、黃穎焜高效率馬達能源效率測試方式概述

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: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:陳柏志、鄭泗東、鄭詠仁、陳俊漢、顏鴻程、翁英哲氮化鎵功率元件之散熱封裝技術

在本文中，為提升氮化鎵功率元件的效能，我們開發一種具有新式封裝的矽基氮化鎵高電子遷移率電晶體（GaN HEMT）元件。為增進此元件的散熱性能，特別設計了一個具有V型凹槽的銅基板，使元件貼附在V型凹槽中，並且承載在TO-3P的導線架上。封裝結構設計在元件的周邊表面上以提升矽基板的散熱效果，並研究結構設計與製造程序對元件效能與熱阻的影響。使用紅外線熱影像儀與微拉曼光譜儀來實際量測元件之溫度分布及傳熱情形，並比較兩種量測方法的實驗結果。由實驗結果得知，此單晶片在100 V的汲極偏壓下具有22 W的功率散逸。在提升氮化鎵電晶體的散熱性能之後，將進一步使採用氮化鎵功率元件的變頻器的效率更高、體積更小，達成節能減碳的目標。

作者:翁英哲、鄭詠仁、顏鴻程、陳俊漢、陳柏志泵浦系統節能技術

據調查目前泵浦設備的用量是僅次於馬達的用量，可見泵浦設備所帶來之能源消耗亦不容忽視，因此有效提高泵浦設備的能源使用效率對節能工作上也是具有重要意義。一個良好的泵浦系統架設，除了對系統的實際需求進行設計規劃外，泵浦設備的選用亦是影響整個系統的能源使用。除了泵浦設備的選取應配合系統需求搭配適當的類型與規格外，設備本體所具有的效率以及管路的搭配上，也是一個重要的因素。泵浦系統之效率評估因素，主要包含有泵浦本體的效率、帶動馬達的效率，以及泵浦本體與馬達連結之傳動效率，而管路之串並聯也是依系統需求作變更設計，這些因素的好壞是會直接影響到泵浦系統的能源使用。

作者:康基宏、鄭詠仁、陳慧珠、簡榮茂高效率馬達產業動態與發展

全球先進國家因應環保、能源與產業永續之課題，紛紛訂立馬達國際效率標準，並實施分段管制，以期提高工業設備之能源使用效能；本文主要係由法規標準及技術發展二方面來探討高效率馬達產業之發展現況與趨勢，加速高效率馬達技術研發與產業推動，將可提高工業用電之效能，共創環保及產業發展雙贏之目的。

作者:陳柏志、鄭詠仁、陳俊漢、翁英哲、顏鴻程直流無刷薄型馬達之電磁熱固耦合分析技術

本研究針對具有雙氣隙楔型定子的直流無刷薄型馬達進行其電磁與熱耦合分析，以獲得其運轉時的溫度分布，並進一步分析定轉子的熱變形對氣隙長度的影響，以做為定轉子結構設計與材料選擇的參考。為精確地計算薄型馬達的熱損失，係採用有限元素法，並以ANSYS軟體進行電磁熱固耦合分析，建立馬達熱分析的模擬平台。本模擬平台包含建立幾何模型，網格劃分，計算條件設定（例如初始條件或邊界條件等），求解與後處理。由電磁的模擬結果可知所開發的薄型馬達在輸入三相電流值約為5A時，其銅損與鐵損的最大值分別約為52W與23W，另外再由熱模擬分析可知當輸入電流為5A與空氣的自然對流係數為10 W/（m2℃）時，定子的最高溫為67.7℃，而馬達的外殼溫度66.8℃，此時分析其熱變形，得知在此條件下與原氣隙長度相較其氣隙長度的變化量非常小。