高效率馬達(dá)

　　高效率馬達(dá)即符合2003年臺(tái)灣公告之CNS14400（低壓三相鼠籠式感應(yīng)馬達(dá)）效率標(biāo)準(zhǔn)之馬達(dá)。效率涵蓋范圍在0.37kW到200kW。馬達(dá)銘牌，標(biāo)示IE3、IE4或IE5能源效率等級(jí)，IE5為目前馬達(dá)能源效率最高等級(jí)。

各國馬達(dá)效率標(biāo)準(zhǔn)

　　世界各國有訂定馬達(dá)單體能源效率標(biāo)準(zhǔn)的有美國、加拿大、墨西哥、澳大利亞、新西蘭、臺(tái)灣、泰國、中國、越南、以色列、哥斯達(dá)黎加、巴西和智利等國，而歐盟和日本雖有訂定標(biāo)準(zhǔn)但采取自愿性遵守。與臺(tái)灣CNS14400同等效率標(biāo)準(zhǔn)有美國的EPAct-1997、加拿大的CSA-380-98、澳大利亞和新西蘭的AS/NZS-1359.5(2006)、歐盟的CEMEP-eff1(1999)、日本的JISC4212。

各國推動(dòng)馬達(dá)效率計(jì)劃

　　各國推動(dòng)馬達(dá)能源效率的計(jì)劃一般統(tǒng)稱為馬達(dá)挑戰(zhàn)計(jì)劃（MCP：MotorChallengeProgram），美國為美國能源部的BestPractice計(jì)劃，歐洲為CEMEP（EuropeanCommitteeofManufacturersofElectricalMachinesandPowerElectronics），韓國KEMCO（KoreaEnergyManagementCooperation），在臺(tái)灣則為經(jīng)濟(jì)部能源局的高效率馬達(dá)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)與推廣計(jì)劃高效率馬達(dá)資訊交流網(wǎng)站，這也是各國推動(dòng)最低能源效率標(biāo)準(zhǔn)（MEPS）中很重要的一項(xiàng)。國際能源署（IEA）能源效率與環(huán)境部門的PaulWaide于2007年6月11日于中國北京由國際銅業(yè)協(xié)會(huì)（中國）所舉辦的第五屆全球電機(jī)電子論壇（EEMODS2007）報(bào)告中，說到終端電力消費(fèi)有40%是用在馬達(dá)上，因此馬達(dá)效率的提升就關(guān)乎各國能源使用效率是否能提升的關(guān)鍵。

　　歐盟委員會(huì)（EuropeanCommission）針對(duì)節(jié)約能源，也提出一份高效率馬達(dá)及驅(qū)動(dòng)器的研究報(bào)告。此份報(bào)告由歐盟委員會(huì)出資，結(jié)合6個(gè)歐盟國家的研發(fā)單位，包括ISR-UC（葡萄牙）、ETSU（英國）、FhG-ISI（德國）、EDF（法國）、ENEL（意大利）、NESA（丹麥）共同研究。主要的目的，在調(diào)查歐盟中各工業(yè)領(lǐng)域馬達(dá)電力的用戶、評(píng)估使用高效率馬達(dá)(Energy-EfficientMotors)及變頻器在節(jié)能上的潛力、驗(yàn)證有潛力節(jié)能機(jī)會(huì)的經(jīng)濟(jì)性、找出各工業(yè)領(lǐng)域，在節(jié)能上，技術(shù)及市場的障礙，克服障礙的方法、建立馬達(dá)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫給終端用戶等等。高效率馬達(dá)及變頻器的使用，當(dāng)然對(duì)節(jié)能上相當(dāng)有幫助，如果再將以下的因素，一并考慮進(jìn)去結(jié)果會(huì)更好，例如:整體馬達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改善、高效率的終端系統(tǒng)(如泵、空壓機(jī))、高效率的傳動(dòng)系統(tǒng)、高品質(zhì)的設(shè)備維護(hù)、選用適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)規(guī)格等等。然而高效率馬達(dá)及變頻器的推廣使用，亦存在一些障礙，這主要都是一些非技術(shù)性的問題，例如:安全上的考量、停機(jī)時(shí)間長短、或是設(shè)備擁有者并非使用者等等，不過此等問題均可透過教育的手段，推廣或經(jīng)濟(jì)上的誘因，方可有效獲得解決。

美國能源部的BestPractice

　　美國BestPractice計(jì)劃主要是在美國能源部(DOE)工業(yè)科技計(jì)劃(IndustrialTechnologiesProgram)之下，主要在提供工廠能源改善的案例作為節(jié)能的參考。工業(yè)科技計(jì)劃包含了最佳范例(BestPractice)、工業(yè)技術(shù)研究和發(fā)展(IndustrialTechnologiesR&D)和橫向技術(shù)(CrosscuttingTechnologies)。BestPractice中含蓋了馬達(dá)(Motor)、泵(Pump)、風(fēng)扇(Fan)、空壓機(jī)(AirCompressor)、蒸氣鍋爐和熱制程(Steam,ProcessHeating)，其作法主要有辦理訓(xùn)練、工廠評(píng)估和提供效率提升節(jié)能方式。

歐盟CEMEP

　　歐盟的電子機(jī)器和功率電子設(shè)備和系統(tǒng)制造商(CEMEP))[1]（頁面存檔備份，存于互聯(lián)網(wǎng)檔案館），在1991年1月1日正式成立，成員主要來各制造商協(xié)會(huì)。CEMEP由秘書會(huì)(GeneralSecretariat)主持，技術(shù)委員會(huì)(TechnicalBoard)為直接附屬的委員會(huì)，轄下分為動(dòng)力(MotivePower)及電源供應(yīng)(PowerSupply)兩大項(xiàng)，其中動(dòng)力(MotivePower)又分為馬達(dá)(Motor)及驅(qū)動(dòng)器(VariableSpeedDriver)兩部分。馬達(dá)有交流低電壓馬達(dá)(LV-A.C.Motors)及高電壓馬達(dá)(HVMotors)的兩個(gè)工作小組(WG：WorkGroup)，驅(qū)動(dòng)器(VariableSpeedDriver)則有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器工作小組(WGVariableSpeedDriver)，電源供應(yīng)則有不斷電系統(tǒng)工作小組(WGUPS)。

馬達(dá)效率提升方法

　　馬達(dá)效率的提升主要方法有：降低定子電磁損失、降低轉(zhuǎn)子電磁損失(使用高導(dǎo)磁矽鋼片、矽鋼片減薄)、降低導(dǎo)線電阻損失(改善導(dǎo)線充填、改善導(dǎo)線電阻)、降低摩擦和風(fēng)阻(改善風(fēng)扇效率)、降低雜散損失(改善導(dǎo)線、改善溝槽設(shè)計(jì))。這部分除了可參考高效率馬達(dá)資訊交流網(wǎng)站之外，也可參考成功大學(xué)馬達(dá)科技研究中心之馬達(dá)科技資訊知識(shí)庫數(shù)位學(xué)習(xí)網(wǎng)[7]，網(wǎng)站除了一般性的介紹，也有較細(xì)部的技術(shù)性討論內(nèi)容。

提高馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)用電效率方法

　　提高馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)用電效率方法有：選擇合適的馬達(dá)、采用變頻或變速裝置、改善功率因素。

選擇合適的馬達(dá)

　　選擇合適的馬達(dá)（提升運(yùn)轉(zhuǎn)效率）主要是馬達(dá)馬力大小要與負(fù)載匹配。匹配不合適則有馬達(dá)過載運(yùn)轉(zhuǎn)和馬達(dá)在低負(fù)載低效率狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)。馬達(dá)一般會(huì)有容忍的過載范圍，在各國馬達(dá)標(biāo)準(zhǔn)中也有說明馬達(dá)性能效率量測時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件（包含環(huán)境和方法），但一般馬達(dá)雖會(huì)標(biāo)示其效率值，但其值表示其在最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下之效率，在最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀況外，像是負(fù)載條件變動(dòng)或環(huán)境溫度變動(dòng)，無論是負(fù)載變動(dòng)增減或是環(huán)境溫度升降，離了最佳運(yùn)轉(zhuǎn)效率條件馬達(dá)的效率就開始下降，但一般效率下降會(huì)有其平滑還可接受的范圍，一旦超過了可接受的范圍可能負(fù)載就需要以其他在此條件為較佳之運(yùn)轉(zhuǎn)效率馬達(dá)來取代。一般常見馬達(dá)馬力過大主要是工程上預(yù)留裕度，而馬達(dá)過負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)是實(shí)用時(shí)超過工程設(shè)計(jì)而未變更較大馬力的馬達(dá)，順帶一題，工程設(shè)計(jì)在理論馬力推算時(shí)，一般也會(huì)出現(xiàn)其馬力數(shù)并無實(shí)際可使用的馬達(dá)，如6.1hp，除非特別設(shè)計(jì)不然無法取得剛好的馬達(dá)，但通常影響不是很大，可以將推算馬力數(shù)所屬上下兩個(gè)馬力的馬達(dá)進(jìn)行推算就可得到應(yīng)使用那個(gè)馬達(dá)較佳。

變動(dòng)負(fù)載時(shí)采用變頻器或變速器

　　除了定負(fù)載以外，一般馬達(dá)常會(huì)遇到負(fù)載變動(dòng)的狀況，因此馬達(dá)常不能在最佳運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)運(yùn)行，采用變頻器或變速器可以使馬達(dá)依負(fù)載條件進(jìn)行調(diào)節(jié)調(diào)速，間接能讓馬達(dá)節(jié)能或在比不使用變頻器時(shí)較佳的效率狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)，使馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)在做佳的狀態(tài)下，目前馬達(dá)有的必須要外加變頻器或變速器，也有一體生產(chǎn)的，而有時(shí)在使用變頻器或變速器也必須考慮馬達(dá)是否能符合其運(yùn)轉(zhuǎn)要求，例如馬達(dá)驅(qū)動(dòng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)，但泵流量太大時(shí)必須采用節(jié)流閥，這時(shí)馬達(dá)的用電和全負(fù)載相同，若加上變頻器，雖然變頻器本身會(huì)耗費(fèi)一些電力，卻能使馬達(dá)能在耗費(fèi)較低電力下運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而促成節(jié)能并比原本不使用變頻器情況時(shí)在較佳的效率狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)。

改善馬達(dá)功率因素

　　由于感應(yīng)馬達(dá)是電感應(yīng)負(fù)載，因此功率因素較低，而提高感應(yīng)馬達(dá)功率因素主要有并聯(lián)電容器和提高其本身功率因素，一般提高本身功率因素是采用Y-三角啟動(dòng)。

重新考量負(fù)載需求容量

　　和選擇合適馬達(dá)一樣，除了馬達(dá)本身會(huì)留下工程裕度外，每個(gè)系統(tǒng)和其單元本身也都會(huì)有裕度考量，因此產(chǎn)生相乘的效果而造成馬達(dá)負(fù)載過低的現(xiàn)象，也連帶影響到效率，因此要改善馬達(dá)效率，負(fù)載系統(tǒng)本身也是一項(xiàng)重要的考量因素。

常見馬達(dá)效率低的例子

同樣備品

　　假設(shè)系統(tǒng)效率最高狀態(tài)下，一般使用馬達(dá)時(shí)，由于使用者多使用一種以上的馬達(dá)，因此通常不太會(huì)去預(yù)備一個(gè)備用馬達(dá)，所以當(dāng)馬達(dá)故障了，除非能即時(shí)取得相同的馬達(dá)更換，不然通常會(huì)拿一個(gè)代用品頂替，而為了使用上的安全，代用品可能比原有馬力數(shù)大，但不管如何，由于降低了停工的時(shí)間，所以先用了再說，以至于持續(xù)使用了不當(dāng)?shù)鸟R達(dá)，影響了系統(tǒng)的效率。

馬達(dá)重繞

　　接上述例子，原有的馬達(dá)可能會(huì)買新的或拿去重繞，而馬達(dá)若是重繞，通常馬達(dá)的效率都會(huì)比故障前的低，而一般重繞又很少去了解重繞后的效率、用電成本是否會(huì)比買新的劃算。最好是有能力進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的修復(fù)和測試工作。

送修馬達(dá)沒換回

　　如果是有維修可以送修，回來后應(yīng)該是要立刻換回來，但有時(shí)為了降低停工再次造成沖擊而一直等待機(jī)會(huì)更換，甚至反而變?yōu)閭淦罚氲鹊今R達(dá)再次故障再換回來。

人員輪調(diào)

　　而很多時(shí)候，使用者若是輪調(diào)或換人，在交接時(shí)又沒說清楚，結(jié)果下次故障時(shí)又根據(jù)使用的馬達(dá)銘版資料(其實(shí)是代用品的馬達(dá))換上另一個(gè)馬力更大的馬達(dá)，結(jié)果就造成馬達(dá)馬力再次往上調(diào)，這種狀況下，馬達(dá)的效率可能很快處于低負(fù)載低效率區(qū)，造成比原本馬達(dá)用電更大。

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