自行車輪轂馬達型錄規格說明 ( II )

本文是針對電動自行車所使用的輪轂馬達，進行其型錄規格的說明解釋，將依照型錄順序內容逐一描述。附上台灣製造的輪轂馬達規格型錄檔案連結，請參考：

輪轂馬達型錄

首先是輪轂馬達基本規格的標示，如下圖所示，可以察覺到最優先的差異點是在車款分類，如公路車與登山車的差異；因筆者長期接觸自行車業者後發覺，原來不同定位的自行車款對於馬達的需求方向是不一樣的。如摺疊或小徑車，就是要求輕薄短小的車種；但登山車中有一分類是專門用於下坡的車系，反而會希望馬達越重越好，但車體重心需要盡可能得向下擺置；越野風格的登山車，則是要求馬達瞬間反應及出力越大越好，方便騎乘者座做各種極限操作。有鑑於各種車款的差異，故對應所需之輪轂馬達亦有所不同，型錄中便以此做區別。

第二項重要規格為重量標示，這主要受到自行車的長期技術發展方向影響，追求極致的輕量化，進而導致輪轂馬達的重量也受到限制。然而過輕的重量往往是需要付出相對應的條件，可能是機械強度有所下降，也可能是生產成本增加，如碳纖維的使用；在馬達領域當中，則可能是輸出能力的下降。依筆者目前做過最輕的輪轂馬達，如下圖所示，其重量僅為1258公克，但馬達的出力也下降至150W以下，雖可滿足平路騎乘時速25公里的需求，但若是登山爬坡的使用情境，就顯得力量不足。也因此針對不同車款的使用需求差異，就會有不同重量的輪轂馬達規格。

後續基本規格表中所提的電壓、功率、時速以及輪徑之影響，在上一篇"自行車輪轂馬達型錄規格說明 ( I )"中都有提到，可向前查閱。

效率的部分，則是電能輸入功率與馬達輸出功率之間的差異，也就是輸出除以輸入的比例值。可以參考下圖的輪轂馬達效率曲線圖，無論是從馬達輸出的轉矩(Torque)或是轉速(Speed)來看，都可得知馬達在不同的動力輸出情況下，能量轉換的效率皆有所差異。而輪轂馬達最高效率點大多是落在低轉矩而高轉速的工作點，這點恰好符合交通工具的理想使用情況，高速巡航時的能量使用效益最高；對照於電動自行車的理想法規，也就是達到法定時速上限，例如25公里的時速下，剛好設計運作在馬達高效率區間，便可減輕電池負擔，提升電動自行車的續航力。反之，若挑錯馬達規格，搭配車款輪徑錯誤，導致馬達長期運作的低效區間，這些能量的損耗會生成熱反應，是有可能造成電動自行車過熱燒毀的意外。

而效率的標示，往往僅是告知輪轂馬達的最高效率點之數值，後續仍需查閱馬達效率特性曲線圖或是數據，核對本台電動自行車款的使用條件，確認輪轂馬達會運作於高效率區間，才可得到理想的騎乘體驗。一旦確認不符合電動自行車的使用規格，則須對馬達進行調整，變更高效率的範圍，以配合電動自行車騎乘。

其次是最大轉矩的標示，由輪轂馬達特性曲線圖來看，當轉速接近到0 (RPM)時，可以得到最大轉矩值約為71 (Nm)。但可發現，在產品規格型錄上往往僅標示最大轉矩大於30 (Nm)，而非直接標示馬達真正的最大極限轉矩值。

這點可由輪轂馬達特性數據表來窺看一二，如下表所示，若輸出轉矩20 (Nm)時，需要供給電流22(A)；輸出轉矩30 (Nm)，則為32.5 (A)；輸出轉矩40 (Nm)，將高達43 (A)的電流值，這考驗的並非馬達極限，更可能是卡在驅動器或是電池的操作上限，使得馬達無法達到最大的目標轉矩值。

傳統馬達的定義中，常見會分為額定及最大兩種名稱。其中額定一詞代表著馬達可以長期使用的狀態，也就是指馬達在這額定工作點可以長時間持續不停的運傳；若是特殊應用場合，則廠商會標示此顆馬達的合理工作模式，以此代表額定。而最大通常是額定的2~3倍值，僅是馬達在瞬間可以達到的最大規格，但無法長時間的維持這樣的工作狀態，會有過電流保護或是過熱燒毀的操作風險。

以上列350W的額定規格馬達數據表，可以查到其額定輸出轉矩約為10 (Nm)，又依照最大規格往往是額定的2~3倍來看，則此顆輪轂馬達的最大轉矩標示為30 (Nm)。雖然已知馬達真正的極限往往更高，但直接操作到極限臨界點，意外的產生機率會大增，缺乏安全保護係數，因此在產品規格描述上會有所保留，來增加安全性。

附上台灣製造的輪轂馬達規格型錄檔案連結，請參考：

輪轂馬達型錄

重點整理：

規格僅是規格，設定的好才能發揮功效。

#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。