產(chǎn)品特性：

• 轉換效率在100W功率附近高達96.5％
• 在50～200W之間改變功率時也可維持93～96％的轉換率
• 微控制器采用了156mW低功耗產(chǎn)品
• 成本比效率為80％左右的普通馬達高近20倍

應用范圍：

• 冰箱、汽車及電動摩托車等廣泛領域

日本東海大學工程學系工程學專業(yè)教授木村英樹領導的研究小組開發(fā)出了將電力轉換為馬達功率時效率可達到96％以上的DC（直流）無刷馬達。“其中用到的高效率手法也可應用于電動汽車的高輸出功率馬達上”（木村）。

此次開發(fā)的馬達為額定功率約100W”的直流馬達，馬達的磁芯采用鐵類非晶態(tài)金屬。轉換效率在100W功率附近高達96.5％，包含誤差因素時也可達到96％以上。除了如此之高的效率之外，在50～200W之間改變功率時也可維持93～96％的轉換率，這也是一大特點。

東海大學曾于2003年開發(fā)出了效率達到93％的直流馬達。并與特殊電裝、日本貴彌功等公司合作實現(xiàn)了產(chǎn)品化。

此次馬達的高效率是通過找出導致能量損失的原因并對其中幾個加以改善而實現(xiàn)的。馬達的能量損失起因于：（1）控制電路的功耗（控制器損）、（2）線圈卷線導致的損失（銅損）、（3）磁芯中渦電流導致的損失（鐵損）、（4）旋轉軸的摩擦及空氣阻力等導致的損失（機械損、風損）等。

此次的96％以上的高效率主要是通過改善（1)和（2）而達到的。為了減少（1）控制器損，微控制器采用了156mW低功耗產(chǎn)品。另外，逆變器也采用了僅由nMOSFET構成的產(chǎn)品。原因是“nMOSFET的導通電阻比pMOSFET小”（木村）。

（2）銅損通過優(yōu)化卷線的粗細及圈數(shù)得以降低。銅損一般在流經(jīng)馬達的電流加大時變大，因此改善的好處明顯。

（3）鐵損通過馬達磁芯材料采用鐵類非晶態(tài)金屬控制到了低水平。原因是“非晶態(tài)金屬的電子遷移率小，渦電流少”（木村）。這一改善措施與2003年的馬達相同。

此外木村還表示，在（4）風損方面，“經(jīng)證實，只需為馬達加上外罩，阻斷空氣進入，即可降低損失”。

難點在于制造成本較高
該馬達的難點是：在效率非常高的同時，制造成本也很高。因此，目前僅限于比賽用節(jié)能車等不考慮價格而重視高效率的用途。采用2003年開發(fā)產(chǎn)品的節(jié)能車也曾在比賽中取得出色成績。不過，“成本比效率為80％左右的普通馬達高近20倍”（木村）。

成本高的原因在于磁芯使用的是鐵類非晶態(tài)金屬。“由鐵類非晶態(tài)金屬構成的磁芯通過向低溫筒狀物噴附金屬使其迅速冷卻制成，一次加工只能形成25μm的厚度。要確保所需厚度，必須反復進行多次相同的加工，從而導致成本升高“（木村）。

但是，鐵材料本身成本并不高，因此通過使制造工序實現(xiàn)自動化便可進行量產(chǎn)，這樣“便有望以僅為目前14～15的成本來制造”（木村）。

如果刨除成本較高這一點，該馬達可憑借功率及轉速等優(yōu)勢，應用于冰箱、汽車及電動摩托車等廣泛領域。高輸出功率“基本上可通過加大馬達來實現(xiàn)。功率提高后，效率也容易提高”（木村）。