馬達安全係數用來過載運轉對牙科運作有何風險？為何NEMA要特別定義S.F.?

許多牙醫診所或牙體技術所工作任務執行一半，空壓機要不就是經常馬達或機體過熱停機，要不真的就掛掉罷工了；這樣的情況，很容易發生的原因在馬達經常性處在過載Overload運轉。

美國國家電機及機械協會 (NEMA) 在其專業文獻中特別針對馬達的安全係數 (Safety of Factor 或 Service Factor; S.F. ) 提出其定義 : Motor Service Factor (SF) is the percentage of overloading the motor can handle for short periods when operating normally within the correct voltage tolerances.。（馬達的安全係數是指馬達正常運轉過程且在正確的電壓容許裕度中, 能夠控制在短時間馬達過載運轉的比例。）

馬達的名牌通常會標示額定功率 (? kW / ? hp), 也會標示S.F. (Service Factor) 是1.1或者是1.15或者是1.20; 請參考下面的Toshiba三相感應馬達銘牌標示 (6,600V; 9,300kW), 照理講S.F.應該越高不是安全係數越高嗎? 但是因為有許多因素, 許多大型重工廠或重大工程, 規定馬達服務安全係數SF = 1.0, 然後設計的時候採用其80%~85%負載來與機械做設計搭配。主要原因包括：啟動電流不會過大 (同樣馬力數SF 1.15啟動電流會大於 SF 1.0；有些廠商甚至會偷偷使用應付短時間過載安全的SF來變成正常性過載運轉, 請參考下面空壓機案例說明)。

下面的空壓機其在國際CAGI登錄的資料中馬達名牌額定馬力數是200hp (150kW), 但是各位可以看到Input Power滿載時是181.6kW (243.5hp)；足足超過馬達標準額定功率150kW的20%左右。其實, 表面上客人買到的是200hp空壓機, 實際上是買到了將近245馬力的空壓機。

偷偷使用S.F.過載成為經常運轉有何影響?

1. 可能會以為買到風量較多的空壓機, 實際上是買到實質上馬力數較大的空壓機。
2. 過載使用SF馬達成為正常使用情況, 會降低馬達的速度, 壽命及效率。
3. 馬達可能無法提供正常的啟動或拉升扭力, 這會影響馬達的壽命。
4. 影響真正要來保護馬達用電及運轉安全的裕度消失後, 安全性堪慮。

日本岩田無油渦卷空氣壓縮機可以有比較耐久可靠的壽命與運轉, 其中的設計條件之一是不過載使用馬達安全係數來增加風量；其採用日本東芝Toshiba的IE3高效率 (單) 三相感應馬達, 且馬達安全係數SF1.0, 設計上則僅用到其80%~85%的負載, 而保留15~20%的安全裕度, 讓馬達可以在輕鬆愉快的負荷下運轉, 除了延長壽命、確保可靠度以及增加使用安全，也能夠輕輕鬆鬆地達到快速補氣的能力！

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