臺灣博碩士論文加值系統

馬達減速機主要的功能是作為改變馬達轉速的變速機以及增大轉矩的功能用，馬達減速機是廣泛使用於生產工廠的動力系統產品，其機型規格、系統設計匹配、應用操作及維護等，嚴重影響能源效率，低效率的機型所增加的耗用電費超過一倍，但是使用者普遍不瞭解，在選購和應用上有許多改善的空間，因此提升減速機之能源效率，實為刻不容緩的課題。

本研究建立一套制動器法的馬達螺旋齒輪減速機效率檢測機台，可測試馬達減速機之效率，共進行A與B牌螺旋齒輪減速機分別有12個減速機，共24部減速機之測試，試驗結果顯示:A牌螺旋齒輪減速機在負載100%時，1:10減速比之螺旋齒輪減速機以3HP馬達之87.97%的效率最高；1:20減速比之螺旋減速機以3HP馬達之93.45%的效率最高；1:30減速比之螺旋齒輪減速機以3HP馬達之92.55%的效率最高。B牌螺旋齒輪減速機，在負載100%時， 1:10減速比之螺旋齒輪減速機以3HP之87.35%的效率最高；1:20減速比之螺旋齒輪減速機以3HP之88.40%的效率最高；1:30減速比之螺旋齒輪減速機以3HP之91.48%的效率最高，此型減速機都以3HP馬力之減速機效率最高。

The motor speed reducer is a widespread used motor dynamic system product. Its energy specification, system design match, application operation and maintenance and so on, serious influence energy efficiency. The low efficiency type increases consumes the electrical power. But the user does not understand clearly. Therefore the energy efficiency test of the motor decelerator is an urgent topic.

A brake method for motor screw gear speed reducer energy efficiency test laboratory was established in this study. The testing procedure was also build up. The purposes of this study were test the effect of A and B brands with 24 speed reducer on reducer’s efficiency. The test results showed that A brand screw gear speed reducer’s energy best efficiency for 3HP motor with 10 reduce ratio are 87.97% at full load. The energy best efficiency for 3HP motor with 20 reduce ratio are 93.45% at full load. The energy best efficiency for 3HP with 30 reduce ratio are 92.55% at full load. B brand screw gear speed reducer’s energy best efficiency for 3HP motor with 10 reduce ratio are 87.35% at full load. The energy best efficiency for 3HP motor with 20 reduce ratio are 88.40% at full load. The energy best efficiency for 3HP motor with 30 reduce ratio are 91.48% at full load. The efficiency of 3HP motor are the most highest.

中文摘要 v
英文摘要 vii
誌 謝 ix
目 錄 x
表 目 錄 xii
圖 目 錄 xiv
符 號 說 明 xviii
一、緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機 2
1.3內容大綱 3
二、文獻回顧 4
2.1三相感應電動機之構造原理 4
2.2三相感應電動機之旋轉原理 5
2.3感應馬達效率分析 5
2.4齒輪箱結構分析 13
2.5市售減速機型式簡介與應用 17
三、實驗設備與方法 19
3.1 實驗設備 19
3.2 實驗檢測程序 37
3.2.1 測試精度要求 37
3.2.2 測試程序及方法 37
3.2.3 聯軸器校準 38
3.2.4 量測項目 39
四、實驗結果與分析 41
4.1 馬達減速機能源效率測試結果分析 41
4.2 A牌螺旋齒輪減速機效率測試及磨合期分析 44
4.2.1 A牌螺旋齒輪減速機1:10效率分析 44
4.2.2 A牌螺旋齒輪減速機1:20效率分析 48
4.2.3 A牌螺旋齒輪減速機1:30效率分析 52
4.2.4 A牌0.5HP螺旋齒輪減速機磨合期分析 56
4.2.5 A牌1HP螺旋齒輪減速機磨合期分析 59
4.2.6 A牌2HP螺旋齒輪減速機磨合期分析 62
4.2.7 A牌3HP螺旋齒輪減速機磨合期分析 65
4.3 B牌螺旋齒輪減速機效率測試及磨合期分析 68
4.3.1 B牌螺旋齒輪減速機1:10效率分析 68
4.3.2 B牌螺旋齒輪減速機1:20效率分析 72
4.3.3 B牌螺旋齒輪減速機1:30效率分析 76
4.3.4 B牌0.5HP螺旋齒輪減速機磨合期分析 80
4.3.5 B牌1HP螺旋齒輪減速機磨合期分析 83
4.3.6 B牌2HP螺旋齒輪減速機磨合期分析 86
4.2.7 B牌3HP螺旋齒輪減速機磨合期分析 89
4.4 A、B牌單獨螺旋齒輪減速機效率及磨合期分析整理 92
4.4.1 A牌單獨螺旋齒輪減速機效率及磨合期分析整理 92
4.4.2 B牌單獨螺旋齒輪減速機效率及磨合期分析整理 95
五、結論 98
5.1 A牌螺旋齒輪減速機測試結果分析 98
5.2 B牌螺旋齒輪減速機測試結果分析 99
5.3 未來研究方向與建議 100
參考文獻 101

[1] 東力電機股份有限公司 http://www.tunglee.com.tw/word2.htm
[2] 佳衛股份有限公司 http://www.sanya.com.tw/tw_index.php
[3] 台灣工機廠股份有限公司 http://www.gongjidrive.com/
[4] 利茗機械股份有限公司 http://www.li-ming.com/
[5] 本都電機股份有限公司 http://www.hi-pro.com.tw/about.asp
[6] 吳之泰，電機學，台灣復文興業股份有限公司，1994出版。
[7] 顏吉永，林志鴻，電機學，全華科技圖書股份有限公司，2004出版。
[8] 吳朗，電機學，全華科技圖書股份有限公司，1994出版。
[9] 郭海濱，"三相感應馬達間歇性超額定負載溫升特性之研究"，碩士論文，崑山科技大學，2008。
[10] 潘俊宏，"鼠籠式感應發電機之交流/直流電力轉換介面"，碩士論文，崑山科技大學，2006。
[11] 鄭光雄，"三相自激感應發電機之不平衡負載分析"，碩士論文，崑山科技大學，2004。
[12] 曾道平，"可調速交流馬達驅動裝置受電壓驟降影響分析"，碩士論文，中山大學，2006。
[13] 莊二龍，"高效率感應電機之特性分析"，碩士論文，成功大學，2003。
[14] 游新雨，"三相獨立自激感應電機及三相獨立串接自激同步電機在交互切換下之分析"，碩士論文，成功大學，2002。
[15] 陳賜恭，"單相感應發電機與單相感應馬達之特性分析"，碩士論文，成功大學，2002。
[16] 趙安民，"馬達故障診斷之模糊類神經網路"，碩士論文，中原大學，2004。
[17] 辛文東，"電動機車直流無刷馬達高性能驅動系統之設計"，碩士論文，大同大學，2001。
[18] 吳春毅，"感應馬達直接轉矩控制法研究"，碩士論文，高雄應用科技大學，2004。
[19] Hamid M.B. Metwally, “Load less full load temperature rise test for three phase induction motors”, Energy Conversion and Management Vol. 42, No 3, 2001, pp.519-528.
[20] Mehmet Akbaba, “Energy conservation by using energy efficient electric motors”, Applied Energy Vol. 64, No 3, 1999, pp.149-158.
[21] S. Vaez-Zadeh, F. Hendi, “A continuous efficiency optimization controller for induction motor drives”, Energy Conversion and Management Vol. 46,No 3, 2005, pp.701–713.
[22] Gregor Papa, Barbara Korousic-Seljak,“An artificial intelligence approach to the efficiency improvement of a universal motor”, Engineering Applications of Artificial Intelligence Vol. 18,No 3, 2005, pp.47–55.
[23] 鄭駿豪，"馬達減速機能源效率測試研究"，碩士論文，崑山科技大學機，2009。
[24] 黃崇豪，"馬達減速機之最佳性能匹配與效率檢測"，碩士論文，崑山科技大學，2010。
[25] 蔡忠杓，陳宗賢，“具非對稱齒形之ZN型蝸桿蝸輪組的應力分析＂，中國機械工程學會第二十五屆全國學術研討會， 2008年11月。
[26] 邱鴻順，"電梯減速機機構之強度分析"，碩士論文，交通大學，2000。
[27] 李政鋼，王進猷，吳秉修，余元利，莊秉漢，“應用有限元素法於行星齒輪系接觸應力與齒根應力分析＂，中國機械工程學會第二十五屆全國學術研討會，2008年11月。
[28] 賴明鈞，葉世龍，“行星式齒輪減速機的電腦輔助設計＂，中國機械工程學會第二十四屆全國學術研討會，2007年11月。
[29] 吳益彰，"整合行星齒輪式減速機直流無刷馬達之設計與分析"，博士論文，成功大學，2005。
[30] 王心德，"整合齒輪系與電動馬達之構形設計"，博士論文，成功大學，2006。
[31] 陳源甫，"螺旋齒輪減速機箱體結構電腦模擬分析及實驗"，碩士論文，成功大學，2003。
[32] 吳維義，"擺動式齒輪減速機的機構分析"，碩士論文，成功大學，2004。
[33] Wei Gao, Masaru Furukawa, Satoshi Kiyono, “Cutting error measurement of flexspline gears of harmonic speed reducers using laser probes”，Precision Engineering Vol. 28,No 3, 2004, pp.358–363.
[34] R.C. Yin, R. Bradley, A. Al-Meshari, B.S. Al-Yami, Y.M. A1-Ghofaili,“Premature failure of a spiral bevel pinion in a turbine condenser gear reducer”, Engineering Failure Analysis Vol. 13,No 3, 2006, pp.727–731.
[35] TECO http://www.teco.com.tw/fa/bg_version/ecatalogue01.asp。
[36] 成大精機工業股份有限公司“螺旋齒輪減速機尺寸＂。
[37] 利茗機械股份有限公司“馬達插入二段式齒輪減速機尺寸＂。
[38] CNS14400“低壓三相鼠籠型高效率感應電動機（一般用）＂。
[39] CNS10919 C3192“低壓三相鼠籠型感應電動機(一般用)檢驗法＂。
[40] CNS11445-2 C1137-2]”旋轉電機損失與效率試驗法＂。
[41] IEC 34-1“Rotating Electrical Machine - Rating and Performance＂。
[42] IEC 34-2“Rotating electrical machines - Methods for determining losses and efficiency＂。
[43] IEC 61972“Method for Determining Losses and Efficiency of Three-phase Cage Induction Motors＂。
[44] IEEE 112“Standard Test Procedure for Poly-phase Induction Motors and Generators＂。
[45] JB/T5288.3 - 1991減速機承載能力傳動效率測定方法。
[46] JB/T5077—91 通用齒輪裝置型式試驗方法。
[47] GB/T14231-93 齒輪裝置效率測定方法。
[48] JB/T9050.3-1999 圓柱齒輪减速器加載試驗方法。
[49] JB5558-91 蝸杆减速器加載試驗方法。
[50] 研新，EPC-200對軸型電磁粉式離合器規格表。
[51] 煜昕科技有限公司，S-200型荷重元規格表。
[52] 艾立新科技股份有限公司，5位數脈波輸入顯示器AM5H-R規格表。
[53] 銓盛電子股份有限公司，CPM-50多功能集合式電力分析表。