轉子代工：多極繞線 ( I )
不同於無刷馬達擁有較多的極數可能性，其他類型的馬達大多採用2極、4極為主，甚至鮮少達到6極的規格設計，有刷馬達的情況亦是相同。除了從馬達設計的觀點來看，越高速運轉的馬達，其極數配置應當越少，方可避免過多的鐵損產生之外，有刷馬達當遇到多極需求時，還有個槽滿率下降的困擾，會導致馬達效率降低。
以下圖為例，左側為2極的有刷馬達轉子，可以明顯觀察到線圈並未完全塞滿；而右側是個4極的轉子，漆包線圈可謂是填得紮紮實實。但這一切僅是視覺感官上的誤會，實際用空間面積計算兩者的槽滿率，左側2極轉子可達到37%，而右側4極轉子僅剩28%；這不足的槽滿率差異，才是馬達廠用盡一切方法，將線圈擠進4極轉子的原因，故其看起來更為飽滿。
有刷轉子極數差別的繞線
造成槽滿率差異的原因是在於2極的端部線圈可以利用轉子軛部空間，獲得比較充足的空間配置；一旦隨者極數的增加，端部線圈的位置會向外側偏移到槽空間處，先繞完成的線圈會限縮了後續可繞線的槽空間。
下圖的左方為2極繞線的路徑，可以看到2極路徑是偏向中心處，會優先落腳於矽鋼片的軛部空間，直到圈數增加獲釋後繞線圈持續堆疊之後，才逐漸影響到後方的槽空間；也由於終究是會造成阻礙，即便是2極的配置，槽滿率仍舊不高。下圖的右方是4極繞線路徑，由於線圈跨距變短了，一開始的端部線圈位置就直接落在其它槽之上，影響了後續線圈的空間，想當然耳槽滿率的下降程度會遠大於2極的繞線結果。
2極與4極繞線路徑差別
這種可謂是先天不良的自然條件，還真的只能依靠後天努力來補足；想要完成多極轉子繞線，最重要的工作是"整形"。現今馬達廠採用的解決方案，大多是繞完一層線圈後，將轉子取下，把偏向外側的線圈，向內推擠整形以讓出後續繞線的空間，才能再次捲繞第二層線圈；如此反覆作業，直到完工。由於生產工序大幅增加，工時及不良率都也隨之提升，因此廠商也是叫苦連天，久而久之就對多極的轉子代工製作興趣缺缺。
然而就馬達觀點來看，高速的應用確實理當採用2極的設計，反之低速的使用場合，倘若馬達無法直接增加極數，降低工作轉速，增加輸出轉矩，就必須額外加裝減速齒輪，以符合應用情境。這就導致市場機制上是有多極馬達的需求，然配套的生產工藝無法跟上，必須藉由額外的機構協助，綜觀而言是增加了費用、空間及故障機率，顯然是不得已而為之的解決方案。若能改善多極轉子的生產製程，讓各類馬達皆具多極的選擇性，對於終端產品的應用才會更為友善。
重點整理：
有市場需求，就應該進行技術突破。
#富竹企業社接受各類馬達轉子代工服務，歡迎聯絡。
電話：(06)3387407
手機：0915-381-023
E-mail：fuzue68@gmail.com
#可擔任業界顧問、講師
#個人經營歡迎贊助
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。
你可能也想看
