馬達設計小工具:槽滿率轉換 ( I )

更新 發佈閱讀 2 分鐘

對筆者而言,這就是基於現實比小說更荒誕的情況下,會使用的轉換工具。本計算程式是基於已知當下的馬達繞線條件,包括漆包線徑及圈數後,計算出導體面積,之後在依照設計需求改換不同線徑時,可自動計算出圈數的變化;或是變動馬達設計圈數時,計算獲取新的漆包線徑值。由此可知,本工具是在固定槽滿率的條件之下,進行漆包線徑或是繞線圈數的調動;檔案連結如下,請自行取用:

槽滿率轉換

使用者於表格內的淡紅色區域內的資訊,主要是漆包線線徑及繞線圈數後,再填入想要更改的圈數值或是線徑值,就會於淡藍色區域自動計算出結果。漆包線徑是以四捨五入的方式取到小數點後第二位,而圈數則是取整數值。

raw-image

此工具計算分為三階段,首先利用線徑計算出導體截面積,也就是圓面積計算方程式;之後再導入圈數值,計算出總面積值,並將其視為有效槽面積。完整的數學計算方程式如下所示,其中A為導體總面積,D就是漆包線徑,T代表繞線圈數;因此在已知線徑尺寸D以及圈數T的情況下,可計算出導體總面積A。之後就依據此槽面積來演換變化,故所佔用的槽空間並無變更,即為相同槽滿率的限制條件。

導體總面積計算方程式

導體總面積計算方程式

第二階段則是假設更改繞線圈數的情況下,判斷漆包線徑要如何變更,數學運算示如下,由於導體總面積A於第一階段已然求得,在馬達設計者給定新的圈數T之後,線徑D就可輕易求得。

線徑運算方程式

線徑運算方程式

第三階段為假設更改線徑,須確認圈數的變化,其數學運算示如下;同樣是藉由第一階段獲得的導體總面積A,代入新的漆包線徑D之值,就可算得對應的繞線圈數T。

圈數運算方程式

圈數運算方程式

以上都僅是簡單的數學轉換,計算上非常的合情合理,毫無破綻。然而讓筆者難受的是從馬達設計的角度來看,圈數並不應該隨著槽滿率而調整,這會直接影響馬達轉速;而線徑也僅能較加粗,並不適合變細,將導致電阻變大,增加銅損降低馬達效率。

然就現實面而言,筆者其實還蠻常運用到這轉換工具的,包括手頭上的漆包線尺寸有限,或是希望能跟其他馬達共用之類的商業考量;此外還有實際工作運轉後,發現真實轉速不正確,才緊急做的變更設計等突發狀況,都可以利用這簡單的計算,快速獲得新的繞線條件,進行新的打樣測試工作。主要是繞線條件的修改,往往是馬達結構當中最容易執行的一環,當其它零件規格出包時,需要找出救火隊員來應急,使得這工具的使用率遠比筆者預期來得高。以上說明,還請參考,檔案連結如下,請自行取用:

槽滿率轉換

重點整理:

現實面的考量,更為現實。


#可擔任業界顧問、講師

#個人經營歡迎贊助

馬達製造的專家-路昌工業

電動生活體驗-哿暢機電

電機產業的專業代工生產廠-富竹企業社


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。


留言
avatar-img
留言分享你的想法!
avatar-img
馬達技術傳承計畫
301會員
317內容數
歡迎贊助或是多點廣告,謝謝 可擔任業界顧問、講師
2025/03/17
最近遇到較多客戶在詢問採用內轉子馬達較為適當,抑或是外轉子馬達才是最優解的問題,雖然筆者在過往的文章內有約略介紹到內、外轉馬達各自的優缺點,但並沒有使用數理性的解析,僅作了些主觀的文字描述而已,因此才想要另行文章來補足內、外轉子馬達差異的理論基礎,以利馬達設計時的選擇參考依據。 首先,比較上要有個
Thumbnail
2025/03/17
最近遇到較多客戶在詢問採用內轉子馬達較為適當,抑或是外轉子馬達才是最優解的問題,雖然筆者在過往的文章內有約略介紹到內、外轉馬達各自的優缺點,但並沒有使用數理性的解析,僅作了些主觀的文字描述而已,因此才想要另行文章來補足內、外轉子馬達差異的理論基礎,以利馬達設計時的選擇參考依據。 首先,比較上要有個
Thumbnail
2025/02/26
主要是廠商在詢問,現有的一顆標準規格馬達,其數據資料也已然量測完成,然而客戶有額外想要的轉速目標,希望能針對特定轉速產出對應的特性曲線圖,讓客戶做為評估參考。 當筆者聽到這需求時,其實優先想到的是限制條件,也就是必須在不改變馬達外觀尺寸的前提之下,僅能使用變動繞線條件以及磁鐵強弱的技巧來調變馬達轉
Thumbnail
2025/02/26
主要是廠商在詢問,現有的一顆標準規格馬達,其數據資料也已然量測完成,然而客戶有額外想要的轉速目標,希望能針對特定轉速產出對應的特性曲線圖,讓客戶做為評估參考。 當筆者聽到這需求時,其實優先想到的是限制條件,也就是必須在不改變馬達外觀尺寸的前提之下,僅能使用變動繞線條件以及磁鐵強弱的技巧來調變馬達轉
Thumbnail
2025/01/16
上一篇說明了對應槽極配後,繞線法則的均分磁場電氣角的概念,本文將針對滿足規則後,基於特定條件而採用不同繞線規則的影響;本此將改採用8極12齒的配置,以展示不同案例作為參考。 同樣優先計算齒均分電氣角度,即可獲得(180*8)/12=120度,將其乘上對應齒數後列表如下,並將其超過360度的部分化簡
Thumbnail
2025/01/16
上一篇說明了對應槽極配後,繞線法則的均分磁場電氣角的概念,本文將針對滿足規則後,基於特定條件而採用不同繞線規則的影響;本此將改採用8極12齒的配置,以展示不同案例作為參考。 同樣優先計算齒均分電氣角度,即可獲得(180*8)/12=120度,將其乘上對應齒數後列表如下,並將其超過360度的部分化簡
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
在小小的租屋房間裡,透過蝦皮購物平臺採購各種黏土、模型、美甲材料等創作素材,打造專屬黏土小宇宙的療癒過程。文中分享多個蝦皮挖寶地圖,並推薦蝦皮分潤計畫。
Thumbnail
在小小的租屋房間裡,透過蝦皮購物平臺採購各種黏土、模型、美甲材料等創作素材,打造專屬黏土小宇宙的療癒過程。文中分享多個蝦皮挖寶地圖,並推薦蝦皮分潤計畫。
Thumbnail
小蝸和小豬因購物習慣不同常起衝突,直到發現蝦皮分潤計畫,讓小豬的購物愛好產生價值,也讓小蝸開始欣賞另一半的興趣。想增加收入或改善伴侶間的購物觀念差異?讓蝦皮分潤計畫成為你們的神隊友吧!
Thumbnail
小蝸和小豬因購物習慣不同常起衝突,直到發現蝦皮分潤計畫,讓小豬的購物愛好產生價值,也讓小蝸開始欣賞另一半的興趣。想增加收入或改善伴侶間的購物觀念差異?讓蝦皮分潤計畫成為你們的神隊友吧!
Thumbnail
對筆者而言,這套計算工具是一種無可奈何的產物,既認為它並不正確,但在缺乏詳細資訊的情況,也僅能以此推估馬達特性。主要是因馬達產品的規格,部分廠商僅提供了功率數據,但更為直接的轉矩及轉速則不一定有;其中轉速較為容易使用轉速計獲取,但轉矩值的量測,除了要使用更為昂貴的轉矩計之外,還須將馬達拆卸為獨立個體
Thumbnail
對筆者而言,這套計算工具是一種無可奈何的產物,既認為它並不正確,但在缺乏詳細資訊的情況,也僅能以此推估馬達特性。主要是因馬達產品的規格,部分廠商僅提供了功率數據,但更為直接的轉矩及轉速則不一定有;其中轉速較為容易使用轉速計獲取,但轉矩值的量測,除了要使用更為昂貴的轉矩計之外,還須將馬達拆卸為獨立個體
Thumbnail
傳統馬達會利用調整電阻值的大小,來直接限制馬達輸入電流的上限;但電阻值的增加也會導致銅損值上升,是種如同雙面刃的技法。所幸隨著電控技術的進步,馬達電流的限制工作可以轉交給驅動電路掌控,馬達僅需要盡可能地降低電阻值即可;更直白的說就是漆包線徑越粗越好,暨可以降低馬達電阻,還同時強化散熱能力,以得到更優
Thumbnail
傳統馬達會利用調整電阻值的大小,來直接限制馬達輸入電流的上限;但電阻值的增加也會導致銅損值上升,是種如同雙面刃的技法。所幸隨著電控技術的進步,馬達電流的限制工作可以轉交給驅動電路掌控,馬達僅需要盡可能地降低電阻值即可;更直白的說就是漆包線徑越粗越好,暨可以降低馬達電阻,還同時強化散熱能力,以得到更優
Thumbnail
對筆者而言,這就是基於現實比小說更荒誕的情況下,會使用的轉換工具。本計算程式是基於已知當下的馬達繞線條件,包括漆包線徑及圈數後,計算出導體面積,之後在依照設計需求改換不同線徑時,可自動計算出圈數的變化;或是變動馬達設計圈數時,計算獲取新的漆包線徑值。由此可知,本工具是在固定槽滿率的條件之下,進行漆包
Thumbnail
對筆者而言,這就是基於現實比小說更荒誕的情況下,會使用的轉換工具。本計算程式是基於已知當下的馬達繞線條件,包括漆包線徑及圈數後,計算出導體面積,之後在依照設計需求改換不同線徑時,可自動計算出圈數的變化;或是變動馬達設計圈數時,計算獲取新的漆包線徑值。由此可知,本工具是在固定槽滿率的條件之下,進行漆包
Thumbnail
槽滿率是馬達設計的關鍵指標之一,且效果確實也十分顯著,可謂為馬達設計的真理。然而筆者也確實看到了倒果為因的設計思維,讓人哭笑不得,因此本篇將詳細說明槽滿率的真相。 過往這屬於筆者的專長,將別人塞不進的線圈,藉由設備技術將更多的漆包線圈繞入馬達當中,因此也僅需要告知是由於較高的槽滿率,而得到更好的馬
Thumbnail
槽滿率是馬達設計的關鍵指標之一,且效果確實也十分顯著,可謂為馬達設計的真理。然而筆者也確實看到了倒果為因的設計思維,讓人哭笑不得,因此本篇將詳細說明槽滿率的真相。 過往這屬於筆者的專長,將別人塞不進的線圈,藉由設備技術將更多的漆包線圈繞入馬達當中,因此也僅需要告知是由於較高的槽滿率,而得到更好的馬
Thumbnail
一切的起源都來自一個傳說,流傳於馬達界當中的一項傳說"得槽滿率者必得高效率",造就了新的電動車馬達設計概念。 某一天馬達設計者發現,圓形的漆包線在堆疊時,中間會有明顯的空隙間隔,明顯降低槽滿率;但若是方形的漆包線,就可以避免這些空隙,因此漆包平角線的需求應運而起。 有了漆包平角線,馬達設計者就如
Thumbnail
一切的起源都來自一個傳說,流傳於馬達界當中的一項傳說"得槽滿率者必得高效率",造就了新的電動車馬達設計概念。 某一天馬達設計者發現,圓形的漆包線在堆疊時,中間會有明顯的空隙間隔,明顯降低槽滿率;但若是方形的漆包線,就可以避免這些空隙,因此漆包平角線的需求應運而起。 有了漆包平角線,馬達設計者就如
Thumbnail
認識的友人詢問,才讓筆者再次想起馬達電流密度這項參數;事實上筆者已經不太使用這一設計指標了,但長久以來的馬達相關經歷,不免會有這樣的小工具在手上,因此分享給大家,檔案連結如下,請自行取用: 電流密度設計 電流密度計算的小工具分為兩種模式,分別為已知馬達功率的情況下,給定設定之電流密度目標,計算出
Thumbnail
認識的友人詢問,才讓筆者再次想起馬達電流密度這項參數;事實上筆者已經不太使用這一設計指標了,但長久以來的馬達相關經歷,不免會有這樣的小工具在手上,因此分享給大家,檔案連結如下,請自行取用: 電流密度設計 電流密度計算的小工具分為兩種模式,分別為已知馬達功率的情況下,給定設定之電流密度目標,計算出
Thumbnail
這是筆者常用的馬達設計調整手法,但原意是用於馬達工作電壓變換時,更改繞線條件的計算,如110V的馬達要更改為220V的使用電壓時,需針對繞線條件進行修改。會僅變更繞線條件而非整顆馬達修改,主要是其他材料的變動成本較高,而漆包線徑的調整是馬達當中最容易的項目;因此會發現市面上不同工作電壓的馬達外觀大小
Thumbnail
這是筆者常用的馬達設計調整手法,但原意是用於馬達工作電壓變換時,更改繞線條件的計算,如110V的馬達要更改為220V的使用電壓時,需針對繞線條件進行修改。會僅變更繞線條件而非整顆馬達修改,主要是其他材料的變動成本較高,而漆包線徑的調整是馬達當中最容易的項目;因此會發現市面上不同工作電壓的馬達外觀大小
Thumbnail
實際上就算直接使用專業檢試設備對馬達進行量測,仍然會受限於裝置的硬體使用範圍條件,無法完整的量測到馬達特性數據,僅有可量測範圍內的數據資料。退而求其次,針對無法直接量測的部分,可藉由數學演算的方式,將整份馬達特性曲線圖及數據表產出。 而當馬達特性是藉由演算獲得,也就代表可以簡單地透過excel就得
Thumbnail
實際上就算直接使用專業檢試設備對馬達進行量測,仍然會受限於裝置的硬體使用範圍條件,無法完整的量測到馬達特性數據,僅有可量測範圍內的數據資料。退而求其次,針對無法直接量測的部分,可藉由數學演算的方式,將整份馬達特性曲線圖及數據表產出。 而當馬達特性是藉由演算獲得,也就代表可以簡單地透過excel就得
Thumbnail
本文是針對馬達繞線時,想要依本身的生產能力調整漆包線徑粗度時,會使用到的轉換計算進行介紹及說明。 實際量產時往往將多條細線並繞的馬達,改由單條粗線採用機台繞線,較為省時;但開發階段,並無設備協助,僅能採用人工繞線打樣時,則會調整為多條細線並聯的模式才能順利工作,這類不同情境下的線徑變化,三不五時就
Thumbnail
本文是針對馬達繞線時,想要依本身的生產能力調整漆包線徑粗度時,會使用到的轉換計算進行介紹及說明。 實際量產時往往將多條細線並繞的馬達,改由單條粗線採用機台繞線,較為省時;但開發階段,並無設備協助,僅能採用人工繞線打樣時,則會調整為多條細線並聯的模式才能順利工作,這類不同情境下的線徑變化,三不五時就
Thumbnail
在之前的文章中已經有提到細線併繞將會導致槽滿率的下降,本文就來深究其原因。 追根究柢就是因為多線併繞時,往往會於繞線的過程中,自然而然的產生類絞線排列,反倒使原本理想中的細線排列分佈,絞成了一個大圓線的配置,導致更多的間隙使得馬達槽滿率下降。 在線徑與並聯股數換算中有一個計算例,是4股的0.3m
Thumbnail
在之前的文章中已經有提到細線併繞將會導致槽滿率的下降,本文就來深究其原因。 追根究柢就是因為多線併繞時,往往會於繞線的過程中,自然而然的產生類絞線排列,反倒使原本理想中的細線排列分佈,絞成了一個大圓線的配置,導致更多的間隙使得馬達槽滿率下降。 在線徑與並聯股數換算中有一個計算例,是4股的0.3m
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News