馬達智財聯盟 Motor Intellectual Property Alliance

電動手工具之直流無刷馬達最佳化設計與實現

作者	鄭峰書、蔡明祺
摘要	手持式電動手工具因具備攜帶方便及多功能性等需求，輕量化、體積小是必備要件。因電動手工具朝小型化發展，所以搭配之永磁馬達體積須小。基本上，馬達體積與輸出扭力成正比關係，小馬達若需較大的輸出扭力，可靠輸入電流以提高轉矩；但電流一高，銅損就提高，效率就變差，因此市面上電動手工具馬達的效率普遍不高。此外，市售電動手工具之永磁馬達頓轉扭矩較大，易引起噪音、機械震動及輸出的轉矩漣波。有鑑於此，本研究重點為電動手工具機的直流無刷馬達改良設計，以降低頓轉扭矩及提昇馬達效率為主旨。本研究使用具新穎性的多重性能特性指標之模糊推論田口法，以達到多重品質目標。並採用有限元素法作為分析永磁馬達之頓轉扭矩與效率的工具，結果顯示，該方法能獲得合適的馬達幾何參數以降低頓轉扭矩及提昇馬達操作效率。
關鍵字	馬達設計、電動手工具、永磁馬達、頓轉扭矩、有限元素法、田口法、多重性能特性指標