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創新平台/一支逃生影片 開啟馬達節能關鍵

2017-11-23 03:37經濟日報 李珣瑛

你可曾想過,在FB上的逃生影片,竟可讓研發人員靈光乍現,找到馬達節能的方法!日常生活中處處可見的馬達,用電量竟然占全球總用電的55%。五年多前,工研院機械所研究員徐銘懋博士,為了改善馬達的運轉效率苦思不已,因緣際會在Facebook看到一支逃生影片,以及在洗澡時的靈光一現,讓他為馬達節能找到突破方法。

徐銘懋回憶,當時為了改善馬達效率,試盡了各種材料,整合了同步磁阻、磁鐵等現行已有的馬達技術,但因為成本和效果的比例都差強人意。在一次瀏覽Facebook的時候,一支分析室內逃難速度的影片,吸引了他的目光。

影片內容展示一群人在僅有一個出口的空間內,若是有一根柱子在出口前分流動線,人群離開空間的速度,比無柱子分流更快。觸發他開始研究改變轉子磁路,來改善馬達運轉效率。

連在洗澡時,也在思考如何解決問題,徐銘懋表示:「有天我在洗澡時,當時看到水流從蓮蓬頭流出,就把磁路想像成水流,靈機一動想到,何不像蓮蓬頭一樣,改變轉子內構型,讓磁路能更快速的流動。」

於是徐銘懋和工研院研發團隊,日以繼夜地在短短一周內就做出40多個磁路設計,實驗到第42個就發現可大幅提升節能效果,原型測試效果也如預期,開發出「磁通旋變同步感應馬達」,在今年入圍有「科技界奧斯卡」美譽的全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)。

工研院在經濟部技術處科技專案支持下,由徐銘懋和團隊所開發出「磁通旋變同步感應馬達」,較傳統感應馬達,可以降低損耗的能量25%~30%,同時可用現有產線製造,僅需變更轉子磁路設計,讓業者不須更動產線即可量產。

工研院機械所組長彭文陽表示,「我們希望新馬達技術不要創造高不可攀的門檻,如此才能刺激廠商和使用者的採用意願,並與現有馬達供應生態鏈無縫接軌。」

在不增加馬達業者的成本負擔情況下,工研院所開發的新馬達效率水準成功超越現行國際規定的IE3標準,達到IE5等級以上。且因其具備的高取代性,「磁通旋變同步感應馬達」能快速取代目前近七成不採用驅動器的馬達市場,不僅有助於節能減碳,更讓馬達的應用跨入下一個世代。

此外,如果搭配專屬的驅動控制策略,更可以切入高階電動汽車、高階馬達工具機應用等。由於效能優異,目前台灣多家業者已表達極大興趣,工研院也積極透過技術開發及產業輔導,積極協助廠商。

工研院

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