作者:張正敏、楊士進、周柏寰、洪國原、劉乃文、吳奇軍極高速永磁同步電動機效率優化與設計
本文研究針對極高速永磁馬達提出一系統化之設計流程,其著重於高速運轉效率優化,同時考量不同驅動方式造成之性能差異。以往馬達設計大多著重於力矩密度提升與諧波抑制,但馬達高速化更能有效提高其體積功率密度,然而轉子徑向力、機械強度、導入轉子套筒之渦流損耗以及控制及驅動方式,皆顯著影響高速馬達的性能與限制。本文旨在提出高速馬達設計流程,試圖克服上述多項限制。此外考量控制器頻寬限制,高速馬達傳統利用六步方波驅動使其轉速最大化,因此本文亦比較方波與弦波驅動對高速馬達的性能差異。本文於設計階段即透過有限元素法(Finite Element Analysis, FEA)模擬,並完成一顆8萬轉初版馬達設計,進行樣機製作及後續性能測試。