建準電機公司以陀螺定軸定點穩定運轉為理論基礎，搭配獨創磁浮片的設計，研發出“磁浮馬達風扇”，雖有長時間之性能測試証實此設計可行，但較無學理基礎驗證，故本文針對此一設計做學理上的診斷與分析。
此磁浮馬達風扇之最大特點乃在於：軸心軸承間有氣隙存在，若運轉中軸心軸承無碰觸，那麼包括軸承磨耗與風扇噪音等問題可大大地減少，但由第三章結果可以發現兩者間的碰觸還是存在的，且與風扇擺放角度以及所處環境有很大的關係。再者，由於氣隙的存在，那麼外在振動對風扇性能可能造成的影響也由第四章所驗證，且了解此風扇轉子不僅於徑向有活動的空間，於振動環境下，軸向亦有產生位移之可能。最後第五章動態模擬證實了以磁浮片產生吸引力以牽引轉子，增加風扇轉子運轉中的穩定性這個構想是有待商確的，於最後也指出了此風扇最後仍有漸趨穩定、性能測試上仍高過其他傳統軸承風扇的原因。

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目錄 I
中文摘要 IV

第一章 緒論
1.1研究動機與目的 1
1.2文獻回顧 2
1.3 本文內容 3

第二章 建準磁浮馬達簡介
2.1 構想 4
2.2馬達架構 4
2.3磁通及三維電磁力分析 6
2.3.1磁通分佈 7
2.3.2三維電磁力 9

第三章 磁浮馬達之診斷
3.1前言 13
3.2 Timer 555 14
3.3馬達架構修正設計 19
3.4軸心軸承碰觸偵測電路 20
3.5軸心軸承碰觸訊號分析 23
3.5.1 實驗架構 23
3.5.2 實驗結果 26

第四章 振動對馬達性能之影響
4.1前言 38
4.2實驗架構 38
4.3實驗步驟 41
4.4實驗結果與探討 42

第五章 轉子運動行為之探討
5.1旋轉動力學理論 47
5.2轉子動態方程式之建立 50
5.3轉子動態模擬 53
5.4動態模擬結果與探討 58
5.4.1 轉子初始傾斜角為0度 58
5.4.2 轉子初始傾斜角為0.1172度 64

第六章 結論 71
參考文獻 73
附錄
附錄A 直流馬達分類 75
附錄B 振動頻譜 77
附錄 振動儀校正資料 81

【1】 A. Horng, Direct Current Brushless Motor of Radial
Air-Gap, US Patent No. 6538357, Mar. 2003.
【2】 A. B. Jones, “Ball Motion and Sliding Friction in Ball
Bearings,” Journal of Basic Engineering, Transactions
of the ASME, Vol. 81,　pp. 1~12, 1959.
【3】 T. L. H. Walford, B. J. Stone, “The Measurement of the
Radial Stiffness of Rolling Element Bearings Under
Oscillating Conditions,” Journal of Mechanical
Engineering Science, Vol. 22, No. 4, pp. 175~181, 1980.
【4】W. J. M. Rankine, “On the Centrifugal Force of Rotating
Shafts,” The Engineer, Vol. 27, April 9 1869.
【5】H. H. Jeffcott, “The Lateral Vibration of Loaded Shafts
in the Neighborhood of a Whirling Speed,” Phil. Mag.,ser.
6, Vol. 7, pp. 304~314, 1919.
【6】I. C. Begg, “Friction Induced Rotor Whirl- A Study in
Stability,” Journal of Engineering for Industry,
Transactions of the ASME, Vol. 96, No, 2, pp. 450~454, May 1974.
【7】J. M. Vance, “High-speed rotor dynamics - An assessment of current technology for small turboshaft engines,” Journal of Aircraft 1975, Vol.12 no.4, pp. 295-305
【8】F. F. Ehrich, “Shaft Whirl Induced by Rotor Internal
Damping,” Journal of Applied Mechanics, Transactions of
the ASME, Vol.31,pp.279~282, June 1964.
【9】R. C. Hibbeler, Engineering Mechanics Dynamics,
Prentice Hall, pp.545~585, 1997.
【10】J. Y. Shen, B. C. Fabien “Optimal Control of a
Flywheel Energy Storage System with a Radial Flux
Magnetic Bearing”Journal of The Franklin Institute,
Vol. 339, pp. 189~210, 2002.
【11】C. T. Liu, T. S. Chiang, A. Horng, “Three-
dimensional Flux Analysis and Guidance Path Design of
an Axial-flow Radial flux Permanent Magnet Motor,”
Conference on Electromagnetic Field Computation,
Transactions on magnetic, Vol. 39, NO. 5, pp.
3280~3282, Sept. 2003.
【12】R. T. Paynter, Introductory Electronic Device and
Circuits, 4th ed. Prentice Hall, pp. 882~907.
【13】J. L. Meriam, L. G. Kraige, Engineering Mechanics
Dynamics, 3rd ed. Wiley, pp. 585.