自行車輪轂馬達型錄規格說明 ( IV )

本期將介紹輪轂馬達細部規格，主要是提供給驅動器廠商所使用的馬達參數資訊，將有利於電控系統進行設定調整，以發揮出最佳的輪轂馬達使用特性。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

由下圖可知，此處所提供的數值參數相對精準許多，基本上可分為三類，其一是表示極限值，標題皆以最高、最大的描述為主，其二則是採用額定這個名詞的各項數據，最後才是常數類之各項數值。在極限值的轉速部分，屬於對應此工作電壓情況下，馬達的無載轉速值；首先需要注意，由於是無載轉速，除非是馬達空轉的情況下，一般應用下皆會有對應的負載值，因此很難真正達到此標示轉速值；其次是電控的軟體限制，如電動自行車會有法規上的時速限制，因此會採用軟體控制的技巧，來限制馬達轉速，因此一般使用者很難有觸及馬達最高轉速的時候。最大電流往往並非是馬達的規格上限，往往是針對系統面所面臨的硬體極限，可能是控制電路上的元件極限值，也可能是電池輸出的電流上限。而馬達中標示的最大一詞，其實是在馬達不燒掉的情形之下，最極限的使用可能；由於是針對不燒毀的考慮前提，其附帶條件大多為短時間的使用限制，因熱的生成反應速度較慢，系統可以在溫度會未達到破壞前，過量操作；另外也可增加外部的散熱能力，使得馬達不會過熱，那就可以盡可能的加大馬達輸出規格。

相對於最大的極限規格而言，額定則是代表了馬達可以長時間使用的安全範圍，因此可以看到額定的規格數值往往小於最大規格；這代表著只要在額定規格以內的使用，就完全不用擔心馬達有燒毀的可能。

然而額定這一詞，最基本的時間定義為馬達24小時的持續運轉結果，然而隨著不同產業的使用情境相異的緣故，額定的定義有可能會更改變動，這點需要注意。如部分產品應用時，馬達並非是持續運轉的，而是走走停停的情況，那額定的操作條件就會有所變更，但固定不辨的前提就是不燒毀。

常數則是提供電控系統進行馬達輸出規格預判的一項參數，如電壓常數代表每1伏特的電壓變化，會對馬達轉速影響的比例；有了這項數據資料後，電控系統不僅能精準的掌握速度之外，甚至對於加速度的變化都能提前判斷，達到調控加減速的能力。

輪轂馬達型錄規格書內還提供了完整的馬達特性數據表與圖，可參考下列資料。由數據表中可以發現，此輪轂馬達的最大輸入電流值為45.52A，與上述系統的最大電流31.4A還有一段差異，這就代表了馬達的極限還大於系統的限制。以一整套的電力系統而言，馬達的極限若為100分，加入電控後的各種限制，可能整體輸出就降至80分，若再遇到電池的能力限制後，甚至會再降至70分，這是一層層的減法結果。若希望電控及電源都能百分之百的發揮馬達的水準，其實仍是有可能的，但只是付出的成本太高。以此份數據表來看，此顆輪轂馬達的額定規格為輸入300W、輸出250W的應用，對應於此的電控及電池往往僅需準備1.5倍的規格，也就是450W左右即可。但若以馬達的最大數據來看則是達到1638W，這是額定規格的5.46倍；即便電控及電池的成本也維持固定比例的變化，那也是讓成本瞬間增加5.46倍，但平常都只使用300W，這顯然超額準備太多，十分不符合經濟考量。

由上述中還衍生一個有趣的現實，若電控及電源要超額準備不符合經濟效應，基於此思考邏輯，那馬達的極限反而應該要下降，不應該最大與額定的落差達到5.46倍。這部分就是電子產業與機械產業的安全係數差異了，機械科系對於規格的安全考慮係數落在3~5倍其實是標準，3倍已然是下限值了；以就是電梯若告知能搭乘5人，其實在設計時都是考慮到15人以上的搭乘條件，這3倍的規格落差，對機械科系而言是基於安全的保護考量。反之，電子產業的1.2~1.5倍的規格上限設計，更多的考量就僅是針對經濟效益，而非是一種安全機制。而馬達產業顯然更偏機械技術領域，因此會有這種看起來超規格的設計結果，其實並不意外。

除了冰冷的數字之外，型錄中亦提供了圖例的表示，方便使用者直觀理解馬達輸出特性狀態。

此處主要是描述馬達出口線的定義，除了輪轂馬達的三相出線(U、V、W)之外，內部還有馬達驅動所採用的霍爾感測器部分，其中三顆為馬達所使用，有一顆則是安裝於輪殼外側，用於偵測轉速資訊。針腳位置及內部線材色碼定義，如下表所示，主要是提供給電控對接所使用。

此處的相關資訊，較為細瑣，並非給一般使用者應用，主要是針對電控調整使用；但若想要明確比對馬達優劣差異，數據表是最直接的比較工具。但即便是100分的馬達，遇到一個亂調的控制器，最終還是會交出不及格的分數；故對於一般使用者而言，還是以商品的最終表現，才會是最直接的答案。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

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