本文的目的在教導讀者如何閱讀馬達特性曲線圖。

馬達為電能輸入,動能輸出之裝置,最主要的四項參數分別為電壓(V)、電流(Current I,A)轉矩(Torque T,Nm)、轉速(RPM),將四項參數在不同工作條件下的數值記錄後,繪製成圖即為馬達特性曲線圖。其中要注意,轉矩除了使用牛頓-米(Nm)為單位之外,也常轉換為公制單位公斤-公分(Kg-cm)為表示式。


馬達小教室:特性曲線圖 ( I )

馬達數值記錄表


馬達小教室:特性曲線圖 ( I )

馬達特性曲線圖


由於大多數的情況電壓為固定值,因此在圖面上往往不會顯示。將電壓與電流相乘後,即可得到輸入功率(Power Input PI,W)。將轉矩與轉數相乘後,會得到輸出功率(Power Output PO,W)。輸出功率除以輸入功率可得效率(Efficiency Eff,%)。

因此在馬達數值記錄表上面的項目會有,電壓、電流、輸入功率、轉矩、轉速輸出功率、效率,總共7項。

而在馬達特性曲線圖上,因為省略了電壓,以及轉矩和轉速其中一項會被挪去X軸,做為對比標準項,導致最終特性曲線圖上只會有5條線段。

首先是X軸水平軸的部分,基本上會以馬達輸出參數為主,也就是馬達轉矩或是轉速;以本篇的馬達特性曲線圖為例,X軸就是馬達轉矩,則轉速就會被挪到Y走。由轉矩與轉速繪製出的線段,就是馬達輸出特性曲線,一般也常稱TN曲線(T-N Curve),是馬達特性曲線圖當中,最重要的特性。使用者可從TN曲線中查對,負載後的馬達工作轉速,以確認馬達是否符合使用情況。

而在Y軸的部分,還可以看到其他的馬達相關參數,包括電流、輸入功率、輸出功率以及效率;其中效率往往是第二會關注的特點,主要是確認馬達是否工作在高效率區間,其他的線段往往是有特定KPI時才會去注意。

重點整理:
TN曲線最重要。


馬達技術傳承計畫
想要馬達的技術嗎?想要的話可以全部給你,去找吧!
我把所有的知識都放在那裡了。
御劍梧 wrote:

馬達數值記錄表


以我多年研究馬達及控制器的經驗。這個馬達數值記錄表不準確。有80%以上。我們所開發出來的數據在時速90公里以上。轉速15000轉消耗電流8.6A。電壓112V。如以這樣算法,我們的這棵馬達的效率操過100%你相信嗎?於是我對外面所稱的馬達效率達90~95%都有一些存疑。以前在工研院及成功大學上過10年以上的馬達課程。老師及課本都說馬達的效率有達到90%以上。但是以現在我們研究的成果。超過100%。自己也不相信。希望先進們多多指教。馬達效率的問題。謝謝。
御劍梧
不過,您們的研究成果,超過100%,是有可能的喔。這例子蠻多的,但大多是忽略了慣量,它也是個儲能元件。
御劍梧
另外,若您是在成大學馬達,那應該有機會認識我喔,哈哈哈
其實我也是不相信的,主要是對機械科來說,是有動能及位能的概念,但在電機科來說,則沒有。

以最基本的條件來說,馬達固定不動時,沒有轉速輸出,因此輸出功率為0。但若我們手舉重物,抬高後不動,難到就不費力???

但這算法,畢竟是一個準則,可做為一個參考的依據。

有趣的是,其實歐洲那也發現這裡有問題,導致後面的能效法規,不會單對馬達做規範,而且是系統能效,如冷房效果,除濕能力等等為標準。

不過,咱們算是深入研究後,才得知這結果,對於入門者來說,至少先學會辨識,未來有機會才能了解這其中的弊端。

最近還發現一個電動載具浪費的關鍵點,看看什麼時候能寫到。
御劍梧 wrote:
最近還發現一個電動載具浪費的關鍵點,



電動車總重2000~3000公斤。馬力就要用到400馬力。汽油或柴油車400馬力就可載重35000公斤。這樣的電動車說比油車效率好。我一直很懷疑。如特斯拉,賓士,豐田,和一些跑車,如載重35000公斤跑得動嗎?
御劍梧
印象中,國外有電動貨車頭,專門載重的。依目前研究的結果,反而是加速條件對馬達的規格影響比較大,當然這結果是符合牛頓運動定律的。但我確實也覺得,不能把引擎的馬力與馬達的馬力直接對比。
nob159
電動馬達在低轉速與高轉速都非常的耗電。目前的技術都是一樣的。沒辦法解決。汽油車需要經過。進氣,壓縮。爆炸。燃燒的過程。所以起步比較慢,在高轉速提前角度不正常及進到汽缸的空氣不夠,馬力才會下降。
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