在電機工程領域，我們常說「熱是馬達的頭號殺手」。馬達在運轉過程中，必然會伴隨能量轉換的損耗，這些損耗最終都會轉化為熱能。電阻損耗（銅損）：當電流通過馬達內部的銅線圈時，會因電阻而產生熱能。磁場變換損耗（鐵損）：馬達鐵芯在磁場切換過程中產生的能量損失。
這些損耗雖不可完全避免，但卻是影響馬達壽命與電力成本的關鍵指標。
所以當馬達異常發燙時，將直接導致以下的影響：
1. 絕緣層的「絕緣劣化」
這是最嚴重的影響。馬達內部的銅線都塗有一層薄薄的絕緣漆。根據電機業界的「10度法則」，馬達運行的溫度每超過其額定溫度 10°C，絕緣材料的壽命就會縮短一半。絕緣漆如果因為高溫變脆、脫落，線圈就會發生短路，最後導致馬達燒毀。
2. 磁鐵的「消磁危機」
如果您使用的是永磁馬達（例如 直流無刷馬達 或 永磁伺服馬達），高溫會讓內部的強力磁鐵「失去磁性」。磁力變弱後，馬達的力量（扭力）會變小，效率變差。如果溫度超過了磁鐵的耐受極限（居禮溫度），磁鐵就會永久失效，馬達就廢了。
永磁馬達（PM Motor）雖然效率高，但對溫度極其敏感，散熱設計如果做不好，風險比感應馬達更高。而感應馬達（Induction Motor）雖然CP值較高，而且沒有磁鐵消磁的問題，但高溫依然會損傷線圈絕緣。
3. 效率下降（越熱越耗電）
根據物理特性，銅線的電阻會隨溫度升高而增加。當馬達在運作過程中持續升溫時，為了維持相同的動力輸出，馬達必須消耗更多電流。
從能量轉換的角度來看：輸入功率 = 輸出功率 + 損耗(包含銅損、鐵損、機械損及雜散損)。 公式中的「損耗」主要轉化為「熱能」散發。這代表馬達運作時產生的熱能越多，能源浪費就越嚴重。
馬達溫度越高，代表電力損耗越大，這將直接導致電費支出大幅增加。既然馬達發熱是無法避免的，那麼降低馬達運轉溫度並維持良好散熱，將是降低營運成本的有效途徑。
4. 機械結構的負擔
高溫會導致軸承內的潤滑油（脂）黏度變稀，甚至徹底乾涸。一旦失去油膜保護，金屬間的直接摩擦力將大幅增加，隨之而來的是異常震動與異音，嚴重時將導致軸承直接卡死（Seize）。馬達軸心受熱後會產生物理性膨脹。這種微小的尺寸變化會破壞原有的組裝精密度，導致旋轉偏擺、增加機械磨損，進而形成「高溫→膨脹→更高溫」的惡性循環。機械損耗往往是不可逆的。為了維持設備的加工精密度並避免突發性的停機檢修，維持馬達在額定溫度內運轉是保護機械組件最有效的手段。
該如何降低馬達的發熱呢?
降低馬達發熱是所有電機工程師的「終極任務」。要解決發熱，我們必須從兩大方向下手：「減少熱的產生」（治本）以及「增加熱的排放」（治標）。
以下是常用的幾個實用的專業方法：
治本：從源頭減少「損耗」
既然損耗會變成熱，減少損耗提高效率就是最直接的方法。
換用更高等級的材料，提高馬達效率：
- 銅損： 選用較粗的導線可以提供更大的電流通道，減少電子流動時的碰撞阻力。實驗證明，適度增加線徑能顯著降低導線因大電流而產生的溫升現象。雖然提升導線規格會增加馬達的材料成本，但長期來看，能有效降低線損電費、減少環境溫升負荷，並確保供電系統的穩定性與安全性。
- 鐵損： 使用更薄的矽鋼片來疊成馬達鐵芯。矽鋼片厚度越薄，內部產生的「渦流」路徑就越受限，能有效抑制因渦流引發的發熱現象。或是使用更高牌號的矽鋼片，矽鋼片的牌號直接反映了其品質等級。一般而言，牌號數字越小，代表等級越高、損耗越低。選用高品質的矽鋼片，能大幅減少磁滯損耗，進而降低馬達在運轉過程中的整體溫升。
優化運作參數，提高機器含馬達整體效率：
- 三相感應馬達使用變頻器（VFD）控制時，核心目標是確保「電壓/頻率比（V/F）」與機械特性精準匹配，以達成最低能耗。設定過程中需特別注意以下兩大風險點：一. 低壓風險（電壓過低）：為維持固定的輸出功率，當輸入電壓設定過低時，馬達會自動吸取更高的電流來補償。這將導致馬達產生巨大的熱能，長期運作將損害絕緣並大幅縮短設備壽命。二. 高頻風險（頻率過高）：若設定頻率超出合理範圍，可能導致馬達的轉差率（Slip）過大。這不僅會造成轉子嚴重發燙，更會使整體運轉效率下降，造成能源浪費。
- 單相感應馬達透過調整運轉電容值可以有效提升馬達效能與改善功率因素。單相感應馬達的效能與其配備的「運轉電容」密切相關。為達成最佳運轉狀態，我們建議進行以下優化測試並調整電容值：微幅增減馬達的運轉電容值，並監控馬達的「輸入功率」與「電流」。若在相同負載下，電流與功率有所下降，即代表該電容值更符合目前的馬達特性。透過精準調整電容值，我們能以低成本的方式確保馬達處於最佳能效區間。這不僅能節省電費，也能減少設備發熱，延長馬達使用壽命。
- 永磁馬達的額定轉速對機器整體效率之影響巨大。在選購或更換永磁馬達時，必須確保馬達的「額定轉速」與機器的「工作轉速」高度匹配。無論設備採用何種傳動方式（如：直接傳動、皮帶輪傳動或齒輪傳動），皆應依據減速比精確計算出所需馬達的實際轉速。當中要注意馬達的額定轉速並非越高越好，若額定轉速遠高於實際需求，馬達將長期運作於低效率區，造成能源浪費。唯有馬達額定轉速與工作轉速精準匹配，才能發揮永磁馬達的高效能特性，提升「機器+馬達」的系統整體效率。
任何參數的變更（如變頻器或電容值調整）皆會直接影響馬達熱能。調整過程中，必須同步監測「運轉電流」與「工作溫度」，以確保系統維持在最佳能效區間，從源頭避免不必要的維修支出與電力浪費。考量到電機設定的專業性與潛在風險，所有調整與改裝工作必須在具備專業電機資歷的人員現場監督下方可執行。嚴禁非專業人員私自調整設備，以防止因設定不當導致馬達燒毀或引發工安事故。維持專業操作不僅是為了節能，更是為了保障場區的整體安全。
治標：強化「散熱系統」
如果熱已經產生了，我們就得趕快把它帶走。
- 主動式風冷（強制對流）：
一般的感應馬達軸端都有自帶風扇，但如果馬達轉速太慢，風扇效果會變差。這時可以外加一個獨立驅動的強力風扇。 - 液冷系統（高級配置）：
在高性能電動車或大型工業馬達中，我們會使用水冷或油冷。透過馬達外殼內的冷卻水道，利用流動的液體帶走熱量，效率比空氣高得多。 - 增加散熱表面積：
您看過馬達外殼上那一片一片的「散熱片」嗎？那是散熱鰭片。增加這些鰭片的面積或優化它們的形狀，可以增加與空氣接觸的機會。
維護與環境：最容易被忽視的關鍵要素
- 定期除塵：
馬達外殼的散熱鰭片是降溫的關鍵。若堆積厚重的灰塵或油垢，會形成如同「羽絨衣」般的隔熱層，導致馬達內部熱氣無法有效散發。在高粉塵或高油汙的作業環境中，堆積在馬達上的髒污極易成為助燃物。當馬達因散熱不良而產生高溫時，極可能點燃表面油垢，嚴重時甚至引發火災。長期處於高溫運轉狀態，會加速馬達內部絕緣劣化，導致設備提前報廢，增加不必要的更換成本。 - 檢查軸承：
軸承若出現損壞或缺乏潤滑，會產生極大的機械摩擦力。這些阻力不僅會轉化為驚人的熱能導致馬達升溫，更會迫使馬達消耗更多電力來克服摩擦力，造成能源的無謂浪費。定期進行軸承上油或預防性更換，能確保馬達運轉順暢，從源頭消除不必要的負載，進而延長馬達整體使用壽命。建立各機台馬達的保養週期，並將軸承運轉聲響與溫度納入巡檢紀錄，確保設備處於低摩擦、高效率的狀態。 - 環境降溫：
馬達運轉時產生的熱量必須透過空氣對流排出。若馬達安裝於狹窄、密閉或悶熱的「小空間」內，會形成嚴重的熱堆積效應，導致馬達工作溫度持續攀升，無法有效冷卻。確保馬達周圍留有足夠的散熱空間，並處於通風良好之處。良好的氣流循環能讓馬達維持在理想的作業溫度，避免因過熱引發的跳機或絕緣損壞。針對目前安裝在通風不良處的馬達，建議加裝排風設備或改善空間遮蔽狀況，確保馬達不再處於「高溫封閉」的惡劣環境中運轉。
若您目前正在處理特定設備的馬達過熱問題，請記錄目前設備的運行數據。為確保問題能得到最專業的診斷與解決，請立即與「研深電機」聯繫，尋求進一步的技術支援或到場檢修服務。