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題 名 | 穩健的無感測V/f控制用於永磁同步馬達驅動技術探討 |
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作 者 | 洪財旺; 蘇信銘; 江旭政; | 書刊名 | 電機月刊 |
卷 期 | 22:5=257 2012.05[民101.05] |
頁 次 | 頁140-153 |
專 輯 | 空調節能應用及管理專輯 |
分類號 | 448.22 |
關鍵詞 | 內嵌式永磁同步馬達; 最大轉矩電流比; 表面永磁同步電動機; V/f控制; IPMSM; MTPA; SPMSM; |
語 文 | 中文(Chinese) |
中文摘要 | 目前的冷凍空調系統等為了節電,大都朝向直流變頻的永磁同步馬達(表面黏著式永磁同步馬達(SPMSM)或內嵌式永磁同步馬達(IPMSM))方向來發展,如何以變頻驅動器來最有效的控制永磁同步馬達,是非常關鍵的技術。在本文中針對內置式永磁同步馬達提出一種新的驅動技術,來達到以『最大轉矩電流比(MTPA)為控制核心的無位置裝置的V/f控制永磁同步電動機』的驅動技術。所提出的控制理論,將可同時用於表面黏貼式永磁同步馬達及內置式永磁同步馬達上,並獲得高效率的驅動效果。 為了能穩健的以V/f的控制方式來控制永磁同步馬達,在文中規劃了兩個閉迴路控制方法,以達到『最大轉矩電流比(MTPA)』及『高效能』的驅動效能;另外,為了補償因負載的變動造成馬達轉子位置的不準確,使用振盪式的有效功率(P)的信息,來判定馬達轉子的適當位置,進行微調馬達轉子位置,使系統能更穩健;同時,因無效功率(Q)控制方法可以產生適當的補償電壓,來適度的調整驅動器提供馬達的運轉電壓,達到以最大轉矩電流比的控制架構使馬達運轉於最小銅損的狀態下,並使馬達能穩健的操作在穩定狀態下。 此方法是在定子座標軸下,計算出馬達的有效功率(實功率)P及無效功率(虛功率)Q,規劃出最好的輸出相位角 與輸出電壓 ,簡化永磁同步馬達的驅動架構,並改善微處理器(MCU)的計算負擔,使驅動器具備更高轉速的驅動能力,來應用在效能更高、體積更小、需更高轉速的冷凍空調、幫浦(PUMP)及風扇(FAN)等產業上。 |
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