本論文共分成五章，以下將各章節進行簡要說明：
第一章 緒論：1.1 說明本研究的背景與動機；1.2 為本研究的研究目的；1.3 敘述本研究的流程與步驟；1.4 說明本研究的研究範圍與限制；1.5 簡要說明論 文各章節的架構。
第二章 文獻探討：依據本研究的研究主題進行相關文獻的整理，2.1 探討 變頻器的定義和相關性質與功能；2.2 說明變頻器與節能減碳相關議題的應用之 研究；2.3 說明何謂 AHP、AHP 的理論基礎與模式、AHP 決策方法的優點與缺 點；2.4 則整理了 AHP 決策相關的應用研究，以及本研究為何選用 AHP 決策 機制的理由。
第三章 空調系統冰水機的變頻器評選機制：本章說明本研究進行的研究內 容和 AHP 評估實施的方式，3.1 先簡介個案公司以及個案公司對於中央空調冰 水機的變頻器選擇問題的背景因素；3.2 討論個案公司的專案小組如何利用一套 有 系 統 的 目 標 討 論 方 法 發 展 出 適 當 的 評 估層 級 架 構 ， 包 括 ： 基本 性 目 標 (fundamental-objectives)層級架構和工具性目標(means-objectives)網路架構，由此 架構擬定出評估的準則，並且將所有的評估準則一一進行說明；3.3 敘述個案公 司專案決策小組利用 AHP 過程評估候選的變頻器，包括：確認 AHP 評估層級 架構、對子目標和評估準則進行兩兩成對比較評估過程；3.4 彙總與計算所有的 成對比較矩陣，得到各子目標與各評估準則的相對權重、計算出最後的決策結 果。
第四章 成效檢討與討論：4.1 將本專案所選擇的變頻器於個案公司中央空 調冰水機安裝後運行的成效進行統計與分析，探討所安裝的變頻器的成效；4.2 針對個案公司在進行專案評估過程的一些優點與缺點進行檢討，以作為其他公 司參考之借鏡。
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第五章 結論：5.1 對本研究內容進行總結；5.2 對於未來相關的研究提出建 議。
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二、文獻探討 2.1 變頻器
變頻器是一種電機設備，用來調變馬達的頻率，它可以將電力公司所供應 的固定電壓與固定頻率交流電源，透過電子電路的轉換，得到可變的電壓和可 變的頻率電源，因而實現了輸出端用電設備的控制需求。變頻器的概念如圖 2.1 所示，其輸出電源供應三相感應馬達以控制馬達的轉速和轉矩(torque)。變頻器 組成主要元件包括變流單元(converter) 、變頻單元(inverter)和控制單元等三大部 分。變流單元是由整流電路所組成，又稱做整流單元，主要功能是將三相交流 電源整流為直流電源。而變頻單元是由逆變電路(inverter circuit)所構成，所以也 稱為逆變單元，主要功能為將直流電源再轉成可變電壓和可變頻率的交流電 源。控制單元則是變頻器最重要的部分，當使用者將負載所需的參數或條件輸 入變頻器的控制系統之中，讓變頻器能控制馬達輸出的轉速和轉矩，目前控制 單元主要的操控模式可分為電流控制型、電壓控制型和脈寬調變控制型三大類 (吳文榮，2004)。
圖 2.1 變頻器主要結構示意圖(吳文榮，2004)
變頻器從最原本的速度與頻率調變，至今已經發展到節能和高度自動化控 制，依據運轉特性和應用，變頻器可以分為(楊子文，2008)：
變流單元 AC → DC
直流電壓
變頻單元 DC → AC
IM
控制單元
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1. 變速調整：頻率的調整，例如：金屬加工機械、塑膠機、高速運轉捲絲機、
紡織製程…等。
2. 節能：節省電力的使用，例如：風機、攪拌機、擠壓機、空調系統、洗衣 機…等。
3. 提升產能：頻率的調變，例如：加工機、高速電機於高速運轉控制…等。
4. 調整速度張力：機床、搬運機械、塑膠機械、抽油機、球磨機、研磨機、
印刷機、造紙機、切紙機…等。
5. 特殊功能要求：恆壓供水、供氧、音樂噴泉、多段速自動控制…等。
變頻器的外殼從簡單的防塵、防水要求，到防止外物進入箱體。而變頻器 的輸入和輸出可分為類比和數位兩種類型。類比信號是一般的 0-10V 或 4-20mA 的信號；數位信號是具有 0 和 1 的高低位準的直流信號，其位階可為 15VDC 或 24VDC。數位輸入也可以是脈波輸入，也就是以每秒或每毫秒的脈波數作為傳 輸信號。變頻器的 LCD 顯示面板將變頻器所需的各種參數，如調變頻率範圍設 定、輸入控制信號的設定，使這類控制信號經過調變之後轉換為電壓輸出以改 變馬達轉速。面板上還可有轉速、頻率、電流、電壓、中間級的直流電壓、故 障的顯示等。
2.2 變頻器與節能
因為變頻器的速度與頻率調變效果，使得變頻器不僅僅應用於馬達的調 變，也被廣泛應用於節能的領域上。例如陳湘中(2006)研究變頻器和直接數位控 制器在空調系統計算電能消耗，變頻器以三相交流 60Hz，電壓範圍從 380- 500 VAC，驅動馬達以鼠籠式三相感應馬達為基礎，搭配系統控制用的直接數位控 制器，並以多組泵與風扇機組，實行系統運作。研究中計算使用變頻器的可變 轉速運轉狀況下和不使用變頻器的馬達固定轉速運轉下，兩種情況的能源使用 率，在和傳統空調系統進行比較時，發現具有變頻器和直接數位控制器的空調
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系統用電效益較高。楊子文(2008)利用 300 馬力變頻器輔以可程式邏輯控制器
（Programmable Logic Controller, PLC）及人機介面來驅動負載 200 公噸球磨 機，經過實驗的證明可以使球磨機達到省電 30%以上。
根據張明吉(2001)的研究對於中央空調設備與系統耗電量居高不下的主要 原因包括：
1. 中央空調冷氣系統被過大的設計：一般設計師普遍採用較為寬鬆的空調負載 估算模式，選用了較大的空調設備，避免使用者覺得不夠冷的情況，也才能 獲得使用者的滿意。
2. 設計師普遍缺乏應用調速的變頻器的知識：因為機械固定運轉於額定轉速的 思考模式已經行之多年，許多設計師不了解變頻器的運用，改用變頻器的設 計也會較為複雜。
3. 建造經費的限制：由於建造經費有限，只能選擇啟停(ON/OFF)操作器使中央 空調系統的各項機械設備運轉於額定轉速或暫停。
因為中央空調冷氣的耗能居於高樓建築耗能項目的重要項目，各項中央空 調設備運用變頻器加以節省電力的應用也逐漸被重視，例如應用變頻器於中央 空調系統的空氣調節箱、冰水機、冰水循環泵浦、冷卻水循環泵浦、冷卻塔等。
張明吉(2001)實際應用調速實驗觀察變頻器於這些中央空調冷氣機械設備中，瞭 解在調速變化下的性能，並說明其控制法則。吳文榮 (2004)利用田口方法 (Taguchi’s methodology)對於空調系統的螺旋式冰水主機、冷卻水泵及冰水泵以 變頻器控制控制冷卻水泵及冰水泵之流量控制，尋找較佳之流量以使螺旋式冰 水主機、冷卻水泵和冰水泵三者總計的耗電量與螺旋式冰水主機產生的冷凍效 果能得到較佳的狀態，進而達到節能之效果。顏開駿(2007)採用某學校的圖書館 冷氣空調設備所實際量測的數據，將冷卻水泵浦耗能情況建立成一個線性迴歸 方程式，加以探討水泵在相同的負載基準之下，使用變頻與非變頻時耗能的差 異性，並且加以比較分析。該研究發現冷卻水泵使用變頻器時與非變頻時比較 可節省約 20%的功率。
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綜合以上變頻器運用於節能之研究，瞭解變頻器確實在節能有極大的效 果，由其在中央空調系統上也獲得了實證的證明。因此許多的公司為了節省電 費和增進空調系統的穩定性，在中央空調系統設計規畫時就要求達到這項目 標。因此本研究將以 IC 設計公司選擇中央空調系統冰水機的變頻器為研究主 題，結合 AHP 方法建構一套評估機制選擇適當的變頻器。
2.3 變頻器的評估重要事項
由於市面上的變頻器各種廠牌、規格、價格琳瑯滿目，因此要選擇適當的 冰水機變頻器需要進行系統化的評估。在進行評估決策過程中，建構式當的評 估參數的層級架構是最重要的關鍵，因此本研究蒐集許多評估變頻器的參數和 各種廠牌變頻器的規格書，作為本研究的研究基礎。
變頻器的適當選用對於中央空調系統冰水機的電控設備系統的正常運作十 分地重要。楊子文(2008)提到選擇變頻器先要按照所使用的機械設備的使用類 型、製程負載轉矩特性、調速範圍精度、起動轉矩和使用環境的需求，來決定 選用何種控制的方式或特性曲線的變頻器。而所謂的適用性是指以滿足機械設 備的實際需求和使用的場合為考量，並且考慮投資成本以達到最佳的功能價格 比。
根據負載特性選取適當的控制方式的變頻器，以滿足使用的需要為準，並 不是級數愈高愈好。而變頻器特性分析首先要依據機械對最高與最低轉速和起 動轉矩、連續轉矩、超載轉矩等的要求，確定機械要求的最大輸入功率，也就 是電機的額定功率最小值。其次選擇電機的級數和額定功率也非常重要，電機 的級數決定了同步轉速，一般而言要求電機的同步轉速盡可能地覆蓋整個調速 範圍，可允許電機短時間超出同步轉速，但是必須小於電機允許的最大轉速。
並且根據變頻器輸出功率和額定電流要稍大於電機的功率和額定電流的原則來 確定變頻器的參數和型號。不過變頻器的額定容量是針對一定的海拔高度和環
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境溫定而標示的，一般是指海拔 1000 公尺以下，溫度在攝氏 40 度或 25 度以下 所使用。
除了變頻器的特性參數之外，在正確使用變頻器的考量下，也必須考慮散 熱的問題，因為變頻器的故障率隨溫度的升高而成指數的上升，變頻器的使用 壽命隨溫度升高而成指數的下降，環境溫度升高 10 度，變頻器使用壽命減半。
除了變頻器的特性參數之外，在正確使用變頻器的考量下，也必須考慮散 熱的問題，因為變頻器的故障率隨溫度的升高而成指數的上升，變頻器的使用 壽命隨溫度升高而成指數的下降，環境溫度升高 10 度，變頻器使用壽命減半。