【11】證書號數：I315602
【45】公告日： 中華民國 98 (2009) 年 10 月 01 日
【51】Int. Cl.： H02P7/06 (2006.01)
發明 全 7 頁
【54】名 稱：三相交流永磁同步馬達及同步磁阻馬達電流控制型變頻器切換方法 A CURRENT CONTROLLED INVERTER SWITCHING METHOD FOR THREE PHASE AC PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTORS AND SYNCHRONOUS RELUCTANCE MOTORS
【21】申請案號：095112281 【22】申請日： 中華民國 95 (2006) 年 04 月 07 日
【11】公開編號：200740102 【43】公開日期： 中華民國 96 (2007) 年 10 月 16 日
【72】發 明 人： 林明贊 (TW) LIN, MING TSAN；劉添華 (TW) LIU, TIAN HUA；楊幼誠 (TW) YANG, YOU CHENG
【71】申 請 人： 林明贊 LIN, MING TSAN 臺北市敦化南路 161 巷 70 號 2 樓
劉添華 LIU, TIAN HUA 臺北縣深坑鄉深坑街 7 號 3 樓
楊幼誠 YANG, YOU CHENG 高雄市三民區大利街 9 號
【56】參考文獻：
TW 340991 TW 483218 TW 200531426A
TW 349288 TW I246822
[57]申請專利範圍
1. 一種三相交流永磁同步馬達及同步磁阻馬達電流控制型變頻器切換方法，係以計算馬達 直、交軸電流的誤差值，決定馬達直、交軸電流變化率的命令值，以及計算馬達在零電 壓切換模式時之直、交軸電流變化率，再根據馬達的電感參數與轉軸當時的角度，預測 馬達在變頻器於不同開關切換模式時的電流變化率，並判斷零電壓切換模式的輸出時 機，據以決定變頻器最佳的切換模式。
2. 如申請專利範圍第 1 項所述三相交流永磁同步馬達及同步磁阻馬達電流控制型變頻器切 換方法，其中馬達直、交軸電流的誤差值的計算，是藉由分別計算電動機直、交軸實際 電流與電流命令間之誤差而得。
3. 如申請專利範圍第 1 項所述三相交流永磁同步馬達及同步磁阻馬達電流控制型變頻器切 換方法，其中馬達直、交軸電流變化率的命令值之決定，是藉由電動機直、交軸實際電 流與電流命令間之誤差，除以變頻器的切換週期而得。
4. 如申請專利範圍第 1 項所述三相交流永磁同步馬達及同步磁阻馬達電流控制型變頻器切
6. 如申請專利範圍第 1 項所述三相交流永磁同步馬達及同步磁阻馬達電流控制型變頻器切 換方法，變頻器於不同開關切換模式時的電流變化率估算方法，其中外加直流電壓所產 生之馬達直、交軸電流變化率估算值的計算，係根據外加直流電壓、馬達的電感參數，
以及轉軸角度進行估算。
7. 如申請專利範圍第 1 項所述三相交流永磁同步馬達及同步磁阻馬達電流控制型變頻器切 換方法，其中零電壓切換模式的輸出時機的判斷方法，係根據不等式
決定，當不含轉速因數的直軸與交軸電流變化率命 令滿足該不等式時，則輸出零電壓向量。
8. 如申請專利範圍第 1 項所述三相交流永磁同步馬達及同步磁阻馬達電流控制型變頻器切 換方法，在零電壓切換模式的輸出時機的判斷時，其中不含轉速因數的直軸與交軸電流 變化率命令，係將實際電流變化率命令減去零電壓切換模式的電流變化率而得。
9. 如申請專利範圍第 1 項所述三相交流永磁同步馬達及同步磁阻馬達電流控制型變頻器切 換方法，其中最佳切換模式的決定方法，係先根據零電壓切換模式的輸出時機的判斷方 法，判斷是否採用零電壓切換模式，若不採用，則根據不含轉速因數的馬達直、交軸電 流變化率的命令值之大小與向量角度α，以及馬達當時轉軸電氣角度 θ，求出輸出電壓夾 角γ，再根據輸出電壓夾角 γ 的位置，找到最接近之非零電壓向量輸出模式，做為最佳 的變頻器切換模式。
10. 如申請專利範圍第 1 項所述三相交流永磁同步馬達及同步磁阻馬達電流控制型變頻器切 換方法，對於最佳切換模式的決定，其中不含轉速因數的馬達直、交軸電流變化率的命 令值之大小與向量角度α 之計算，係將不含轉速因數的馬達直、交軸電流變化率的命令 值，取反正切函數求得。
11. 如申請專利範圍第 1 項所述三相交流永磁同步馬達及同步磁阻馬達電流控制型變頻器切 換方法，對於最佳切換模式的決定，其中輸出電壓夾角γ 之計算方法，係將不含轉速因 數的馬達直、交軸電流變化率的命令值之大小與向量角度α，減去轉軸電機角度 θ 而得。
圖式簡單說明
第一圖係本發明應用之永磁同步馬達或同步磁阻馬達控速系統方塊圖。
第二圖係習知三相變頻器之架構圖。
第三圖係習知變頻器之輸出向量示意圖。
第四圖係同步磁阻馬達穩態線電壓波形量測圖。
第五圖係同步磁阻馬達穩態相電流波形量測圖。
第六圖係同步磁阻馬達相電流的頻譜分析圖。
第七圖係採電流磁滯型變流之同步磁阻馬達穩態線電壓波形量測圖。
第八圖係採電流磁滯型變流之同步磁阻馬達穩態相電流波形量測圖。
第九圖係本專利提出之電流控制法則與習知的電流磁滯型變頻器兩者切換頻率比較圖形 第十圖係本專利提出之電流控制法則與習知的電流磁滯型變頻器兩者轉矩響應比較圖形
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