Q1:什麼是馬達動力計 (Motor Dynamometer)?

馬達動力計是一種用來測試電動馬達或引擎性能的設備。
它能模擬不同負載條件,測量馬達的 扭力(Torque)、轉速(RPM)、功率(Power)、效率(Efficiency) 等參數。
在研發與品質管制階段,動力計可協助工程師了解產品輸出特性、能量轉換效率與溫升表現。

Q2:動力計有哪些主要類型?

依照負載原理可分為:

  • 磁粉式 (Magnetic Powder Dynamometer):適用於中低速高扭力測試,反應快、控制穩定。
  • 磁滯式 (Hysteresis Brake Dynamometer):適用於高轉速低扭力的測試,反應快、控制穩定。
  • 伺服馬達式 (Servo Motor Dynamometer):可進行四象限運轉(動力/制動),高精度控制,適用於高速變負載測試與能量再生系統。
  • 吊線式 (Prony winding brake):適用於20w以下,高轉速馬達的馬達測試,不需要用聯軸器連結,所以可以大大提升微小馬達的測試準確度。
Q3:如何選擇適合的動力計?

主要考量以下幾項:

  1. 被測馬達功率與扭力範圍(決定動力計容量)。
  2. 測試轉速上限(需與馬達設計轉速相符)。
  3. 測試目的(研發、壽命、產線、性能曲線)。
  4. 控制模式需求(定轉速、定扭力、定功率、四象限模擬)。
  5. 數據採集精度與軟體介面。
  6. 冷卻系統(水冷或風冷)依連續測試需求決定。
  7. 空間與安裝條件(水平軸、垂直軸、夾具尺寸)。
Q4:四象限動力計是什麼?

「四象限 (4Q) 動力計」指設備能在「正轉/反轉」、「發電/制動」四種狀態下運行。它能模擬實際行駛工況(如加速、減速、反拖),常用於:

  • 電動車馬達性能與回充測試
  • 電子控制單元 (ECU) 反應驗證
  • 能量回收系統效能測試
  • 此類系統多以 伺服馬達或直流馬達 為主,搭配高精度轉矩感測器與控制軟體。
Q5:馬達動力計測試中可得到哪些數據?

常見測試結果包含:

  • 扭力 (Torque, N搶)
  • 轉速 (Speed, RPM)
  • 功率 (Power, W / kW / HP)
  • 效率 (Efficiency, %)
  • 輸入電壓/電流 (V / A)
  • 馬達溫升、噪音、震動
  • 負載曲線、啟動曲線、BEMF 曲線
  • 壽命與連續穩定性
  • 能量回收效率(若具再生系統)
Q6:為什麼動力計測試需要高精度轉矩感測器?

轉矩是功率與效率計算的核心參數。
若量測誤差超過 ?0.2%,會造成整體性能曲線誤判。
高精度轉矩感測器能提供:

  • 更穩定的閉環控制
  • 精確的功率計算
  • 減少資料漂移與誤差累積
    對於研發階段或校正用測試特別重要。
Q7:動力計能模擬實際道路或負載情境嗎?

可以。
透過控制系統,可設定「加速/減速曲線」、「坡度模擬」、「變頻負載」、「阻力模擬」等條件。
搭配軟體可輸入自訂測試腳本(Profile),讓動力計在不同階段施加不同扭力或速度,重現真實工況。

Q8:動力計系統是否能與其他測試設備整合?

現代動力計多支援多通訊介面 (如 CAN、EtherCAT、RS485、MODBUS)。
可與以下系統整合:

  • 馬達控制器 (MCU / Inverter)
  • 電源供應器、負載箱
  • 溫控、流量、壓力感測模組
  • 數據擷取 (DAQ) 系統與 LabVIEW、PLC
  • 壽命測試台與環境模擬箱
Q9:如何進行馬達效率測試?
  1. 設定目標轉速或扭力條件。
  2. 量測輸入電功率 (Pin = V x I x PF)。
  3. 量測輸出機械功率 (Pout = Torque x RPM x k)。
  4. 效率(Eff.) = Pout / Pin x 100%。
    搭配動力計可即時繪出效率曲線(Efficiency Map),用於馬達設計優化。
Q10:伺服型動力計與渦電流型動力計有何差異?
特性 伺服型動力計 渦電流型動力計
控制模式 四象限可回生 單向制動
負載反應 快速、穩定 緩慢、延遲
效率 高,可能量回收 低,熱能損失
成本 較高 較低
應用 研發、EV馬達模擬 壽命、產線測試
Q11:動力計壽命與保養週期?

正常使用下壽命可達 10 年以上。
建議:

  • 每 6 個月檢查冷卻系統、水泵、軸承潤滑。
  • 每年校正一次轉矩感測器。
  • 長期停用前應釋放負載、保持乾燥環境。
  • 若為再生型系統,應定期檢查電能回收單元之絕緣與過載保護。
Q12:究準科技提供的動力計有何特色?
  • 提供 馬達、轉子、控制器整合測試平台。
  • 支援 伺服型四象限能量回生系統。
  • 配備高精度轉矩感測器與多通訊協定。
  • 自主開發控制軟體,支援自動化測試腳本。
  • 提供客製化夾治具與安全防護設計。
  • 可應用於 EV 馬達、無刷馬達 (BLDC)、感應馬達 (ACIM) 等多種領域。