機械新刊

13/08/2025

#馬達與控制專輯│劉添華、紀昆穎

「預測型控制應用於碳化矽功率元件的永磁同步電動機驅動系統研製」

本文探討寬能隙碳化矽功率元件的永磁同步電動機驅動系統的研製，減少切換損失及導通損失、增進效率、及提升效能。為了改善電動機的暫態響應、加載性能及減少定子繞組的電流諧波，文中探討預測型速度控制器及預測型電流控制器應用於所研製的驅動系統。實測結果說明預測型控制器具有較比例積分控制器更為優越的性能。本文中使用數位訊號處理器TMS320F28035做為控制核心，達成相關的控制法則。

工業應用中，能源轉換效率的提升為全球研究的主要目標，因此功率元件的進步至關重要。目前最先進的技術為寬能隙半導體 [1]-[2]，其中碳化矽元件(Silicon-Carbide；SiC)逐漸廣泛應用在工業產品及家用產品[3]-[4]。本文中針對碳化矽元件與傳統矽元件深入比較，探討這兩種不同的元件應用在變頻器的優劣。文中結合兩種不同方式的預測型控制器在同個驅動系統中，在速度迴路採用模型預測控制器取代比例積分控制器，改善系統的暫態響應與加載能力[5]，並在成本函數中包含輸入端的限制條件，防止控制量過大，導致控制器燒毀等缺點。在電流迴路採用模型預測控制器取代比例積分控制器應用在電流迴路，將開關狀態電壓代入成本函數中，取成本函數最小值的切換狀態為最佳控制量 [6]-[7]，提升電流追蹤能力及降低電流諧波。本文中比較模型預測控制及比例積分控制的實測結果。
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#永磁同步電動機
#碳化矽
#高效率驅動系統

「機械新刊」以機械界領航員自許，有工業4.0、智慧機械、模具、馬達、傳動、齒輪、工控、切削、工具機、綠能、風電等文章。發行人黃立翰為東京大學博士，出身機械產業，親身投入用心經營。機械新刊為台灣機械雜誌的第...

11/08/2025

#馬達與控制專輯 專輯前言│洪聯馨

電動機械(Electric Machinery)俗稱馬達，雖然已具百年以上發展歷史，但隨著新材料新技術的導入，不僅能使產品特性持續提升，也能使應用領域持續擴展。

本次專輯，很榮幸能邀請領域專家，針對馬達及驅動控制運用新材料新技術以提升性能、闡述馬達應用在電動車動力系統的技術與市場發展以知悉趨勢及設計與開發馬達控制器的驗證平台以確認特性，分別提出相關文章以饗讀者，簡述如下：

1.國立臺灣科技大學電機工程系專家群研製寬能隙碳化矽(SiC)元件的永磁同步電動機驅動系統，可減少損失、增進效率及提升效能。文中探討預測型速度控制器及預測型電流控制器應用於所研製的驅動系統以改善電動機的暫態響應、加載性能及減少定子繞組的電流諧波並有實測結果說明所提預測型控制器具有較比例積分控制器更為優越的性能。

2.太平洋電線電纜(股)公司動力系統事業群團隊針對電動車用動力系統的市場及技術的發展，進行不同面向的探討，說明其機會、挑戰與未來趨勢。另也特別點出中國強化對稀土元素(例如：釹、鏑等)的出口審查機制，使全球企業面臨在高效馬達與電驅領域的技術依賴風險。

3.中原大學電機工程系領域專家，利用電阻與電感組成的簡化模型，替代傳統負載電機的功能。該驗證平台能模擬電機在各種負載條件下的運行特性，同時大幅降低對複雜硬體設備的需求。文中以 MATLAB Simulink 進行策略的模擬並實際開發驗證平台，結果顯示該驗證平台在性能表現上與實際配備負載的電機非常相似，所提方法不僅結構簡單、成本效益高且便於測試，為馬達控制器測試驗證提供一種高效的替代方案。

4.東元電機(股)公司機電系統暨自動化事業動力系統研發中心專家，發現馬達如使用自黏性矽鋼片其帶來的優勢不僅只在馬達單體效率提高，其緊密黏結的特性也帶來鐵芯剛性的大幅提升，此優異的機械性能將可提高大型工業馬達鐵芯承受彎矩的剛性，對於馬達轉子系統的臨界轉速及運轉特性帶來顯著提升。

期待相關文章．能對有興趣的讀者，有所助益。
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07/08/2025

#馬達與控制專輯│ #企業報導

張世文

「軟硬兼施的進擊 從技術發展到企業文化，台全電機持續精進邁向下一個55年」

從馬達技術到組織文化，台全電機在55週年交出雙軌轉型成績，從技術、認證的持續精進，到透過團結圈持續改善強化企業體質，展現軟硬兼施的競爭新模式，也為下一個55年奠定基礎，邁向未來。

在全球馬達產業幾近飽和、區域政治風險升高的此刻，台全電機在今年邁入55週年。這不是一個單純的慶典時刻，而是一場硬體與文化並進的深度重組。從EPS馬達的全球競爭突圍，到ATV沙灘車與EMB(電子煞車馬達)領域的拓展，再到導入ASPICE Level 2認證與推動團結圈制度並獲得實績，台全電機正透過軟、硬體基礎建設的行動，重新定義中型製造企業的技術邊界與組織樣貌。

「我們不是只為了拚生產，更是為了讓工程有文化，讓改善成為一種語言。」台全電機研究發展處資深副總章怡康以這樣的總結詮釋公司當前的狀態。他口中的「我們」，不只是製造EPS馬達的技術團隊，也是持續導入 ASPICE認證的電控開發單位、以及透過團結圈改善活動的各個部門，這是台全電機持續打造、深化的企業文化，也為台全電機的未來持續發展，建構屬於自身的價值觀。
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#台全電機

「機械新刊」以機械界領航員自許，有工業4.0、智慧機械、模具、馬達、傳動、齒輪、工控、切削、工具機、綠能、風電等文章。發行人黃立翰為東京大學博士，出身機械產業，親身投入用心經營。機械新刊為台灣機械雜誌的第...

04/08/2025

#發行人的話│黃立翰

工具機業者在實際生產製造之前，利用數位模擬設計虛擬機台或是生產線，事前排除機構干涉等問題進而提高生產效率，這所謂的「數位雙生」已普遍被機械業所認識。然而，鋼鐵廠煉鋼的最後一道製程「轉爐出鋼」，就是需要穿著厚厚防護衣的老師傅，透過爐前透明小視窗，依經驗精準操作將1600度重達250頓的火紅鋼液倒入盛鋼桶的過程，如今工研院攜手中鋼發展出了「轉爐出鋼製程數位雙生系統」。

鋼鐵廠在轉爐出鋼現場有裝設兩個特殊感測器，一個是在爐口的熱影像感測器，紀錄鋼液的傾倒狀況，另一個則用雷射掃描器，計算爐壁內的鋼渣厚度，過去這些數據都只是監控紀錄。工研院以中鋼提供的120爐歷史資料，作為訓練系統的依據，藉由高達600萬顆粒子凝聚來模擬鋼液，賦予每顆粒子對應的物理性質運動狀態，最終調整出符合實際出鋼影像的視覺模型。這套系統持續優化中，目前在工作現場，除了老師傅原先觀看的透明小視窗外，一旁再多架設螢幕，呈現最佳參數建議及虛擬出鋼影像包含爐內鋼液殘留狀況，讓師傅既能看到現場實際狀況，又能輔以視覺模型，提供一個虛實整合，更安全有效率的操作環境。

本期馬達與控制專輯，東元電機洪聯馨博士為讀者安排了預測型控制應用於碳化矽功率元件的永磁同步電動機驅動系統研製、功率級馬達控制器驗證平台設計與開發、電動車動力技術與市場演化之交錯變局、自黏性矽鋼片應用於大型工業馬達臨界轉速提升等文章。在企業報導中，台全電機TAIGENE在沙灘車及越野車的轉向控制系統領域有了突破性的發展。在機器人專欄裡，台大工學院副院長林沛群教授為大家準備了家禽機器人技術發展現況與挑戰。於離岸風電專欄中，江茂雄總編輯為大家準備了離岸風機水下基礎抱樁扶正系統之適應性動態補償控制研究。

八月份在台北南港有「台北國際自動化工業大展8/20-23」，機械新刊在展覽會場設置了服務據點，非常期待與熱愛機械的好朋友們在會場相見。
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#馬達與控制專輯

「機械新刊」以機械界領航員自許，有工業4.0、智慧機械、模具、馬達、傳動、齒輪、工控、切削、工具機、綠能、風電等文章。發行人黃立翰為東京大學博士，出身機械產業，親身投入用心經營。機械新刊為台灣機械雜誌的第...

31/07/2025

2025年08月號第105期『機械新刊』電子書，與您分享。

#馬達與控制專輯
#機械新刊

「機械新刊」以機械界領航員自許，有工業4.0、智慧機械、模具、馬達、傳動、齒輪、工控、切削、工具機、綠能、風電等文章。發行人黃立翰為東京大學博士，出身機械產業，親身投入用心經營。機械新刊為台灣機械雜誌的第...

29/07/2025

#半導體│ #機械新刊

「數位閱讀半導體先端技術(2.0版)」

鑑於半導體是受科技業、製造業、機械業關注的當紅炸子雞，機械新刊這幾年來非常關心台灣半導體發展，在機械新刊「工具機」、「智慧製造」、「AI-AOI」各專輯與專欄中，我們邀請到台灣大學、中興大學等好幾位教授擔任我們的專輯主編，他們持續用心為機械新刊帶入半導體文章。

內容包含「半導體加工」、「晶圓切割、檢測」、「半導體真空製程設備」等等技術，我們將其整理成此資料，利用「掃瞄QR code 數位閱讀」的方式，讓讀者一次能閱覽專業技術「完整全文」。
非常難得！一定要把握這「下載每篇技術全文」的機會！

"歡迎大家踴躍分享"
..更多內容，請見： https://machinery.pse.is/semicon_2

#半導體加工 #晶片測量 #半導體設備 #晶圓 #智慧製造

#數位閱讀2.0

機械新刊官網：https://www.phdbooks.com.tw/cn

25/07/2025

#塑橡膠機械專輯│莊宇靖

「橡塑膠產業節能發展趨勢」

橡塑膠技術的發展源自於20世紀初期，隨著工業化進程的推進，橡塑膠材料逐漸成為現代工業和日常生活中不可或缺的重要材料。橡塑膠產業正處於一個迅速變革和創新的時代。在全球對環保和可持續發展的日益重視下，該產業面臨著前所未有的挑戰和機遇。

隨著技術的快速進步和市場需求的變化，橡塑膠行業正在探索新的材料、製造技術和數位化解決方案，以提升產品性能、降低生產成本並減少對環境的影響，近年來國際上針對節能的議題逐漸重視，對於綠能、塑料回收再利用方面的技術，有助於減少碳排放、減少能源消耗，綜合考量目前橡塑膠之發展，其廣泛應用於汽車、建築、醫療、電子電器、包裝和消費品等多個領域。

塑橡膠產業除了重視品質與精度外，各國紛紛推出節能科技創新對策，隨著全球經濟的快速發展，對橡塑膠產品的需求持續增長，台灣也加快 AI、5G 等延續性技術的研究和應用，推動新興產業的發展。
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#射出機
#趨勢
#節能

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22/07/2025

#塑橡膠機械專輯│范耀仁

「精準控溫，智造升級：揭秘工具機旋轉軸即時溫控技術」

在現代精密製造業中，工具機扮演著非常重要的角色。它們如同工廠裡的巧匠，將各種原材料加工成精密的零件，以廣泛應用於航太、汽車工業、醫療器械等高科技領域。然而，隨著對產品精度要求的日益提高，工具機的性能瓶頸也逐漸顯現。其中，由溫度變化引起的熱變形問題，便是影響加工精度的重要因素之一。

為了應對這一挑戰，財團法人精密機械研究發展中心(Precision Machinery Research Development Center, PMC)於執行「工具機智慧零組件發展計畫」中，提出了「旋轉軸即時溫控技術開發」的創新方案。這項技術透過智慧化的方式精確控制工具機旋轉軸的溫度，從而大幅提升加工精度和效率。本文將深入探討這項技術的原理、應用情境、使用條件以及未來的發展潛力，帶領讀者一同領略精密製造領域的科技魅力。
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#即時溫控
#旋轉軸
#智慧溫控

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18/07/2025

#塑橡膠機械專輯│周明慶

「用於塑料乾燥之微波乾燥模組節電測試」

塑橡膠成形產業之工作站生產單元製程為反覆加熱與冷卻之週期性過程，於加熱和冷卻的時間，耗損了許多能量，另外絕大部分塑膠原料需經過除濕乾燥後才能投入生產，這都是塑橡膠成形製程耗能原因，對國內產業來說亦存在極大技術缺口。本中心投入微波乾燥設備技術、微波乾燥比較傳統蜂巢式熱風烘料機之效益、具有節能效益，透過微波乾燥機構設計導入微波驅動控制模組，優化微波乾燥製程效率，改善傳統熱風式間接加熱乾燥方式，並提高國內微波驅動模組之自製能力，補足塑橡膠成形設備製造業者間跨領域技術整合缺口，並落實產業實際應用，加速擴散本技術研發成果，協助突破塑橡膠成形產業節能技術門檻，進行產業化技術驗證，落實產業實際應用。

依據新能源政策之推動，經濟部能源局編撰「2016年能源產業技術白皮書」以推動各項能源技術研發及推廣應用成果為主。其中技術研發重點分別為新式及再生能源領域技術研發，以及節約能源領域所屬次領域，包括工業節能、住商節能、跨部門節能、智慧電網等項目，投入國家資源進行技術研發與相關節能成果推動。本中心依循經濟部能源局能源科技研發計畫方向，將任務重點是聚焦於節約能源領域中所屬次領域的工業節能技術進行開發，投入產業省能技術之發展，以達到產業節能減碳之目的。財團法人精密機械研究發展中心(Precision Machinery Research Development Center, PMC)投入微波乾燥設備技術之開發，透過新技術之導入，推出低能耗成形塑橡膠烘料技術再創新。為符合塑橡膠產業射出成形、押出成形、擠出成形與吹製成形前等塑料之乾燥需求，以及中上游塑橡膠設備、輔機製造業者之關鍵零組件技術亟需提升，投入微波乾燥設備關鍵零組件研發，取代傳統使用熱風、蜂巢式轉輪、分子篩或真空乾燥之技術，產出微波乾燥設備，能提升能源使用效率。
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#微波
#烘料
#節能

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16/07/2025

#塑橡膠機械專輯│陳雋岑、林健祥、黃柏傑、黃招財

「異型水路管徑變化與佈局調配對模具冷卻效益與射出成品精度之影響」

射出成型製程為現今不可或缺的產業量產製程之一，其中如何管理與掌控模具冷卻機制與提升成品精度是關鍵挑戰。然而，在傳統水路方面，受限於減法加工方法，導致冷卻品質下降；反之，3D金屬列印所製作之異型水路模具已被產業界認定能夠有效解決減法加工所遭遇問題，不過實務操作上，組合變化多端。為此，本文根據縮小管徑水路設計概念，同時滿足設計靈活性與提高水路密度需求，應用3D金屬列印設計開發三套不同管徑結構之模具，探索管徑差異對於水路佈局效益。此等應用小直徑依產品結構調整水路佈局之異型水路模具之模擬分析結果可有效提升模溫均勻度6%以上，模溫冷卻效率提升20%以上，以及產品翹曲總變形量可改善30%以上。再者，此等設計也經實際開模製作與試模，實驗結果，包括：模溫均勻度改善、模溫冷卻效率提升、以及產品翹曲總變形改善量值都與模擬分析結果相當吻合。
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#射出成型

#異型水路
#水路管徑差異

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14/07/2025

#塑橡膠機械專輯│邱耀弘

「粉末成型技術－小型異形與厚件金屬零件大量生產的先進方法」

人類古文明自從出現以金屬材料製作的零件之後，便開啟了一個嶄新的時代。現今金屬零件被廣泛應用於航空航太、汽車製造、機械工程、電子設備等諸多產業，從翱翔天際的飛機、馳騁道路的汽車，這些極度需要精密運轉的機械傳動零件；小巧卻至關重要的電子設備金屬外殼與配件，金屬零件以其卓越的強度、耐用性和穩定性，成為支撐現代工業高效運轉的關鍵力量。

過去在面對簡單形狀和常規尺寸的金屬零件時，以傳統的造方法如鑄造、鍛造、機械加工等，便能夠高效且穩定地發揮作用，提供工業發展有了基礎保障。然而，當需要大量製造小型異形與厚件金屬零件時(以鐵基金屬為例，小於500g重；體積大約是在一個棒球或是成年男子拳頭)，傳統的方法卻暴露出諸多難以克服的局限性，例如鑄造法在製造異形金屬零件時，由於金屬融液在模型腔中的流動和填充過程複雜，難以精確控制，容易導致鑄件出現縮孔、疏鬆、氣孔等缺陷，嚴重影響金屬零件的品質和性能，尤其是對於一些小型壁厚不均勻的厚件金屬零件，鑄造過程中還會因冷卻速度不一致而產生較大的內應力，增加了零件變形甚至開裂的風險；鍛造法雖然能夠賦予金屬零件良好的力學性能，但只能針對形狀簡單的金屬零件，鍛造模具的設計與壽命，零件製造過程難度甚大、成本不低，鍛打時金屬的流動產生的飛邊和碎屑也會增加製作過程的難度，若沒有輔以後續機械加工，很難以製造出高精度、複雜形狀的金屬零件；單單只利用機械加工方式來獲得金屬零件時，需要對原材料塊進行大量的切削加工，不僅材料利用率低、加工週期長，成本高，而且對於一些具有複雜內部結構或特殊形狀的異形與厚件金屬零件，機械加工往往難以實現，或者需要採用多道工序和複雜的夾治具，進一步增加了製造的難度和成本。
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#粉末成型技術
#小型異形
#厚件金屬零件

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11/07/2025

│機械新刊

「數位閱讀AI人工智慧先端技術」

鑑於AI是受科技業、製造業、機械業關注的當紅炸子雞，機械新刊這幾年來非常關心台灣AI發展，在機械新刊「工具機」、「智慧製造」、「AI-AOI」各專輯與專欄中，我們邀請到台灣大學、中興大學等好幾位教授擔任我們的專輯主編，他們持續用心為機械新刊帶入AI文章。

內容包含「生成式AI」、「AI檢測技術」等等技術，我們將其整理成此資料，利用「掃瞄QR code 數位閱讀」的方式，讓讀者一次能閱覽專業技術「完整全文」。

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#智慧製造

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