馬達設計小工具：永磁馬達更改轉速後的輸出特性 ( I )
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速，才能在維持相同的功率狀態下，調整轉速與轉矩的變化。此外也需要忽略鐵損的影響，若目標轉速是加快的情況下，鐵損的增加會導致馬達輸出特性下降，使得計算數據失真；所幸在大部分的馬達應中當中，鐵損的占比並不高，影響程度有限。在這兩個必要的考慮條件之下，確實可以使用舊的馬達特性資料來轉換推估馬達更改轉速之後的輸出特性。
由上述可知，直接採用舊資料轉換計算，其實存在一定的風險，使用上需自行斟酌。計算小程式檔案連結如下，請自行取用：
首先需要填入5組原馬達的舊數據資料，主要是針對電壓、電流、轉矩及轉速四項參數就可以；由於馬達的輸入電壓往往為一個固定值，因此主要是填入其它三項在不同工作點的數據，如下圖所示，之後程式就會依這5組數值自動計算出輸入功率、輸出功率及效率，並將其延伸為整份數據報告及曲線圖。
5組數據資料填入
第二步則是填入希望變更的馬達目標最高轉速，但需要注意，此轉速為所謂的馬達無載轉速而非工作點的轉速，也非最高效率點的轉速，僅是馬達沒有安裝任何負載的情況之下，所能達到的最高轉速值；甚至絕大部分的馬達，其實也都達不到這無載轉速目標，因為馬達本體結構上具有軸承及流體等等的一些機械結構的損失，也就等同掛上了一些基本負載阻力，導致實際可觀測到的馬達轉速降低。
填入馬達無載最高轉速
後續Excel就會自行演算出兩分馬達特性數據表，如下圖所示；左側為原始舊資料的馬達數據表，右側為更改轉速後的馬達輸出特性表，可以從轉速欄看出明顯的差異。
馬達特性數據表
此外，還會將兩份數據資料繪製成馬達特性曲線圖，如下圖所示，為馬達轉矩T-轉速N圖，紅色實線段為原始馬達的資料繪圖，而藍色虛線段則為更改目標轉速後的結果。
馬達轉矩T-轉速N圖
實際演算上僅是假設馬達在功率特性維持一致的情況下，則轉矩與轉速之間具備相依的比例關係，也就是轉速增加一倍的情況下，那轉矩則會降為一半，才能維持既有輸出功率的結果。故當轉速目標有所變化時，僅需要計算求出與原始馬達的差異比例值，則轉速是乘上比例值，而轉矩則是除以比例值，就可以求得轉速更動後，馬達輸出特性的變化情況。
但此等計算模式是有其限制條件的，且與現實物理變化的差異較大，失真率較高，過往僅是筆者作為快速評估的偷懶技巧，往往在後續還有許多的補償手段及生產對應措施，才可以逼近理想的目標值，使用時請謹慎評估。
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