TWI723605B - 馬達控制系統及其最大功率因數控制器的控制方法 - Google Patents
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Abstract
一種馬達控制系統包括馬達與處理器,處理器電性連接至馬達。處理器執行以下動作:依據馬達所反饋的資訊,計算一同步旋轉座標軸中的d軸磁通及q軸磁通;將d軸磁通及q軸磁通分別和d軸電流回授及q軸電流回授相乘,以得到d軸磁通電流乘積及q軸磁通電流乘積;將d軸磁通電流乘積及q軸磁通電流乘積相減,以得到磁通電流乘積誤差;將磁通電流乘積誤差送入比例積分控制器以產生本次補償電流角命令;將本次補償電流角命令與前次電流角命令相加,以得出本次電流角命令;將本次電流角命令送入d-q軸電流調節器做處理。
Description
本發明是有關於一種馬達控制系統及方法,且特別是有關於一種同步磁阻馬達之最大功率因數控制系統及方法。
馬達是一種將電能轉化成機械能,並可再使用機械能產生動能,用來驅動其他裝置的電氣設備。大部分的電動馬達通過磁場和繞組電流,為馬達提供能量。
然而,傳統的馬達最大功率因數控制方法需要離線前置準備,無法即時線上自動調整,因此難以提昇最大功率因數控制的效能。
本發明提出一種馬達控制系統及其操作方法,改善先前技術的問題。
在本發明的一實施例中,本發明所提出的馬達
控制系統包括馬達與處理器,處理器電性連接至馬達。處理器執行以下動作:依據馬達所反饋的資訊,計算一同步旋轉座標軸中的d軸磁通及q軸磁通;將d軸磁通及q軸磁通分別和d軸電流回授及q軸電流回授相乘,以得到d軸磁通電流乘積及q軸磁通電流乘積;將d軸磁通電流乘積及q軸磁通電流乘積相減,以得到磁通電流乘積誤差;將磁通電流乘積誤差送入比例積分控制器以產生本次補償電流角命令;將本次補償電流角命令與前次電流角命令相加,以得出本次電流角命令;將本次電流角命令送入d-q軸電流調節器做處理。
在本發明的一實施例中,處理器更執行以下動作:將本次定子電阻估測值與靜止座標軸中的α軸電流回授相乘,以得到α軸電阻電流乘積;將定子電阻估測值與靜止座標軸中的β軸電流回授相乘,以得到β軸電阻電流乘積;將α軸電阻電流乘積及β軸電阻電流乘積分別和α軸電壓命令及β軸電壓命令相減,以得到α軸反電動勢及β軸反電動勢;將α軸反電動勢及β軸反電動勢送入積分器分別產生α軸磁通及β軸磁通;藉由α-β軸轉d-q軸之座標軸轉換及電氣角,將α軸磁通及β軸磁通轉換為d軸磁通及q軸磁通。
在本發明的一實施例中,處理器更執行以下動作:將d軸電流回授及q軸電流回授取平方相加後開根號以得出定子電流回授;將一定子電流命令減去定子電流回授,以得到定子電流誤差;將定子電流誤差送入比例積分控制器以產生本次補償定子電阻估測值;將本次定子電阻估測值與前次補償定子電阻估測值相加,以得到本次定子電阻估測
值。
在本發明的一實施例中,處理器更執行以下動作:將速度命令減去馬達的速度回授,以得到速度誤差;透過d-q軸電流調節器以及本次電流角命令,以產生d軸電流命令及q軸電流命令;將d軸電流命令及q軸電流命令分別和d軸電流回授及q軸電流回授相減後送入電流比例積分控制器的二輸出分別減去及加上二解耦合參數,以得到d軸電壓命令及q軸電壓命令;將d軸電壓命令及q軸電壓命令轉換為α軸電壓命令及β軸電壓命令;將α軸電壓命令及β軸電壓命令轉換為三相電壓命令,據以透過空間向量脈寬調變控制變頻器,變頻器電性連接至馬達。
在本發明的一實施例中,處理器更執行以下動作:將來自於變頻器與馬達之間反饋的類比電流轉換為三相電流回授;將三相電流回授轉換為α軸電流回授及β軸電流回授;將α軸電流回授及β軸電流回授轉換為d軸電流回授及q軸電流回授。
在本發明的一實施例中,本發明所提出馬達控制方法包含以下步驟:依據馬達所反饋的資訊,計算同步旋轉座標軸中的d軸磁通及q軸磁通;將d軸磁通及q軸磁通分別和d軸電流回授及q軸電流回授相乘,以得到d軸磁通電流乘積及q軸磁通電流乘積;將d軸磁通電流乘積及q軸磁通電流乘積相減,以得到磁通電流乘積誤差;將磁通電流乘積誤差送入比例積分控制器以產生本次補償電流角命令;將本次補償電流角命令與一前次電流角命令相加,以得出本次電流角命令;將本次
電流角命令送入d-q軸電流調節器做處理。
在本發明的一實施例中,馬達控制方法更包括:將本次定子電阻估測值與靜止座標軸中的α軸電流回授相乘,以得到α軸電阻電流乘積;將定子電阻估測值與靜止座標軸中的β軸電流回授相乘,以得到β軸電阻電流乘積;將α軸電阻電流乘積及β軸電阻電流乘積分別和α軸電壓命令及β軸電壓命令相減,以得到α軸反電動勢及β軸反電動勢;將α軸反電動勢及β軸反電動勢送入積分器分別產生α軸磁通及β軸磁通;藉由α-β軸轉d-q軸之座標軸轉換及電氣角,將α軸磁通及β軸磁通轉換為d軸磁通及q軸磁通。
在本發明的一實施例中,馬達控制方法更包括:將d軸電流回授及q軸電流回授取平方相加後開根號以得出定子電流回授;將定子電流命令減去定子電流回授,以得到定子電流誤差;將定子電流誤差送入比例積分控制器以產生本次補償定子電阻估測值;將本次補償定子電阻估測值與前次定子電阻估測值相加,以得到本次定子電阻估測值。
在本發明的一實施例中,馬達控制方法更包括:將速度命令減去馬達的速度回授,以得到速度誤差;透過d-q軸電流調節器以及本次電流角命令,以產生d軸電流命令及q軸電流命令;將d軸電流命令及q軸電流命令分別和d軸電流回授及q軸電流回授相減後送入電流比例積分控制器的二輸出分別減去及加上二解耦合參數,以得到d軸電壓命令及q軸電壓命令;將d軸電壓命令及q軸電壓命令轉換為α軸電壓命令及β軸電壓命令;將α軸電壓命令及β軸電壓
命令轉換為三相電壓命令,據以透過空間向量脈寬調變控制變頻器,變頻器電性連接至馬達。
在本發明的一實施例中,馬達控制方法更包括:將來自於變頻器與馬達之間反饋的類比電流轉換為三相電流回授;將三相電流回授轉換為α軸電流回授及β軸電流回授;將α軸電流回授及β軸電流回授轉換為d軸電流回授及q軸電流回授。
綜上所述,本發明之技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。本發明為提供的馬達控制系統及方法,避免了傳統方法必要的離線前置準備,且可以藉由電流角來線上自動調整馬達的功率因數,從而進一步提昇最大功率因數控制的效能。
以下將以實施方式對上述之說明作詳細的描述,並對本發明之技術方案提供更進一步的解釋。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附符號之說明如下:
101:整流器
102:變頻器
103:馬達
104:位置編碼器
110:運算單元
112:運算單元
114:速度比例積分控制器
116:d-q軸電流調節器
118:運算單元
120:運算單元
122:電流比例積分控制器
124:運算單元
126:座標轉換
128:空間向量脈寬調變
130:類比數位轉換器
140:定子電阻估測器
150:以電流角為基礎的最大功率因數控制器
202:運算單元
204:運算單元
206:運算單元
208:運算單元
210:積分器
212:積分器
214:α-β軸轉d-q軸之座標軸轉換
216:運算單元
218:運算單元
220:運算單元
222:比例積分控制器
224:運算單元
226:運算單元
300:馬達控制方法
S301~S306:步驟
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下:第1圖是依照本發明一實施例之一種馬達控制系統的方塊圖;第2圖是依照本發明一實施例之以電流角為基礎的最大功率因數控制器的方塊圖;以及第3圖是依照本發明一實施例之方法的流程圖。
為了使本發明之敘述更加詳盡與完備,可參照所附之圖式及以下所述各種實施例,圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。另一方面,眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中,以避免對本發明造成不必要的限制。
於實施方式與申請專利範圍中,涉及『電性連接』之描述,其可泛指一元件透過其他元件而間接電氣耦合至另一元件,或是一元件無須透過其他元件而直接電氣連結至另一元件。
於實施方式與申請專利範圍中,除非內文中對於冠詞有所特別限定,否則『一』與『該』可泛指單一個或複數個。
第1圖是依照本發明一實施例之一種馬達控制系統的方塊圖。如第1圖所示,整流器101電性連接變頻器102,變頻器102電性連接馬達103(如:同步磁阻馬達),馬達103具有位置編碼器104。
實作上,運算單元110、運算單元112、速度比例積分控制器114、d-q軸電流調節器116、運算單元118、運算單元120、電流比例積分控制器122、運算單元124、座標轉換126、空間向量脈寬調變128、類比數位轉換器130、定子電阻估測器140與以電流角為基礎的最大功率因數控制器150可整合於處理器(如:數位訊號處理器、單晶片微處理器…等)的軟體程式與/或硬體電路,處理器電性連接至馬達103。
第2圖是依照本發明一實施例之以電流角為基礎的最大功率因數控制器150的方塊圖。如第2圖所示,以電流角為基礎的最大功率因數控制器150包含運算單元202、運算單元204、運算單元206、運算單元208、積分器210、積分器212、α-β軸轉d-q軸之座標軸轉換214、運算單元216、運算單元218、運算單元220、比例積分控制器222、運算單元224與運算單元226。
請同時參照第1、2圖,處理器依據馬達103所反饋的資訊,計算同步旋轉座標軸(如:d-q座標軸)中的d軸磁通λ d 及q軸磁通λ q 。在以電流角為基礎的最大功率因數控制器150中,運算單元216和運算單元218將d軸磁通λ d 及q軸磁通λ q 分別和d軸電流回授i d 及q軸電流回授i q 相乘,以得到d軸磁通電流乘積λ d i d 及q軸磁通電流乘積λ q i q 。運算單元220將d軸磁通電流乘積λ d i d 及q軸磁通電流乘積λ q i q 相減,以得到磁通電流乘積誤差e λ 。運算單元220將磁通電流乘積誤差e λ 送入比例積分控制器222以產生本次補償電流角命令△(k)(如:第k次補償電流角命令)。運算單元224將本次補償電流角命令△(k)與運算單元226所提供的前次電流角命令(k-1)(如:第k-1次電流角命令)相加,以得出本次電流角命令(k)(如:第k次電流角命令)。運算單元224將本次電流角命令(k)送入d-q軸電流調節器116做處理。
在以電流角為基礎的最大功率因數控制器150中,運算單元202將本次定子電阻估測值(k)與靜止座標軸(如:α-β靜止座標軸)中的α軸電流回授i α 相乘,以得
到α軸電阻電流乘積;運算單元204將定子電阻估測值(k)與靜止座標軸中的β軸電流回授i β 相乘,以得到β軸電阻電流乘積。運算單元206、208將α軸電阻電流乘積及β軸電阻電流乘積分別和α軸電壓命令及β軸電壓命令相減,以得到α軸反電動勢e α 及β軸反電動勢e β 。運算單元206、208將α軸反電動勢e α 及β軸反電動勢e β 送入積分器210、212分別產生α軸磁通λ α 及β軸磁通λ β ;藉由α-β軸轉d-q軸之座標軸轉換214及電氣角θ e ,將α軸磁通λ α 及β軸磁通λ β 轉換為d軸磁通λ d 及q軸磁通λ q 。電氣角θ e 為位置編碼器104提供的機械角θ r 乘以馬達103的極數N P 再除以二而得。
在定子電阻估測器140中,將d軸電流回授i d 及q軸電流回授i q 取平方相加後開根號以得出定子電流回授I s ;將定子電流命令減去定子電流回授I s ,以得到定子電流誤差e I ;將定子電流誤差e I 送入比例積分控制器PI以產生本次補償定子電阻估測值△R s (k);將本次補償定子電阻估測值△R s (k)與前次定子電阻估測值(k-1)相加,以得到本次定子電阻估測值(k)。
在第1圖中,運算單元110將位置編碼器104提供的機械角θ r 微分以得到速度回授ω r 。運算單元112將速度命令減去馬達103的速度回授ω r ,以得到速度誤差e。透過d-q軸電流調節器116以及本次電流角命令(k),以產生d軸電流命令及q軸電流命令。d-q軸電流調節器116將d軸電流命令及q軸電流命令分別和d軸電流回授及q軸電流回授
相減後送入電流比例積分控制器122的二輸出分別透過運算單元124減去及加上二解耦合參數ω e L q i q 、ω e L d i d ,以得到d軸電壓命令及q軸電壓命令。座標轉換126將d軸電壓命令及q軸電壓命令轉換為α軸電壓命令及β軸電壓命令,且座標轉換126將α軸電壓命令及β軸電壓命令轉換為三相電壓命令、、,據以透過空間向量脈寬調變128控制變頻器102。在結構上,變頻器102電性連接至馬達103。
在第1圖中,類比數位轉換器130將來自於變頻器102與馬達103之間反饋的類比電流i a 、i b ,轉換為三相電流回授i a 、i b 、i c 。座標轉換126將三相電流回授i a 、i b 、i c 轉換為α軸電流回授i α 及β軸電流回授i β ,且座標轉換126將α軸電流回授i α 及β軸電流回授i β 轉換為d軸電流回授i d 及q軸電流回授i q 。
為了對上述馬達控制系統的操作方法做更進一步的闡述,請同時參照第1~3圖,第3圖是依照本發明一實施例之一種馬達控制方法300的流程圖。馬達控制方法300包含步驟S301~S306(應瞭解到,在本實施例中所提及的步驟,除特別敘明其順序者外,均可依實際需要調整其前後順序,甚至可同時或部分同時執行)。
於步驟S301,依據馬達103所反饋的資訊,計算同步旋轉座標軸(如:d-q座標軸)中的d軸磁通λ d 及q軸磁通λ q 。
於步驟S302,將d軸磁通λ d 及q軸磁通λ q 分別和d軸電流回授i d 及q軸電流回授i q 相乘,以得到d軸磁通電流乘積
λ d i d 及q軸磁通電流乘積λ q i q 。
於步驟S303,將d軸磁通電流乘積λ d i d 及q軸磁通電流乘積λ q i q 相減,以得到磁通電流乘積誤差e λ 。
在以電流角為基礎的最大功率因數控制器150中,運算單元202將本次定子電阻估測值(k)與靜止座標軸(如:α-β靜止座標軸)中的α軸電流回授i α 相乘,以得到α軸電阻電流乘積;運算單元204將定子電阻估測值(k)與靜止座標軸中的β軸電流回授i β 相乘,以得到β軸電阻電流乘積。運算單元206、208將α軸電阻電流乘積及β軸電阻電流乘積分別和α軸電壓命令及β軸電壓命令相減,以得到α軸反電動勢e α 及β軸反電動勢e β 。運算單元206、208將α軸反電動勢e α 及β軸反電動勢e β 送入積分器210、212分別產生α軸磁通λ α 及β軸磁通λ β ;藉由α-β軸轉d-q軸之座標軸轉換214及電氣角θ e ,將α軸磁通λ α 及β軸磁通λ β 轉換為d軸磁通λ d 及q軸磁通λ q 。電氣角
θ e 為位置編碼器104提供的機械角θ r 乘以馬達103的極數N P 再除以二而得。
在馬達控制方法300中,將d軸電流回授i d 及q軸電流回授i q 取平方相加後開根號以得出定子電流回授I s ;將定子電流命令減去定子電流回授I s ,以得到定子電流誤差e I ;將定子電流誤差e I 送入比例積分控制器PI以產生本次補償定子電阻估測值△R s (k);將本次補償定子電阻估測值△R s (k)與前次定子電阻估測值(k-1)相加,以得到本次定子電阻估測值(k)。
在馬達控制方法300中,將位置編碼器104提供的機械角θ r 微分以得到速度回授ω r ;將速度命令減去馬達103的速度回授ω r ,以得到速度誤差e;透過d-q軸電流調節器116以及本次電流角命令(k),以產生d軸電流命令及q軸電流命令;將d軸電流命令及q軸電流命令分別和d軸電流回授及q軸電流回授相減後送入電流比例積分控制器122的二輸出分別透過運算單元124減去及加上二解耦合參數ω e L q i q 、ω e L d i d ,以得到d軸電壓命令及q軸電壓命令;將d軸電壓命令及q軸電壓命令轉換為α軸電壓命令及β軸電壓命令,且座標轉換126將α軸電壓命令及β軸電壓命令轉換為三相電壓命令、、,據以透過空間向量脈寬調變128控制變頻器102。在結構上,變頻器102電性連接至馬達103。
在馬達控制方法300中,將來自於變頻器102與馬達103之間反饋的類比電流i a 、i b ,轉換為三相電流回授
i a 、i b 、i c ;將三相電流回授i a 、i b 、i c 轉換為α軸電流回授i α 及β軸電流回授i β ,且座標轉換126將α軸電流回授i α 及β軸電流回授i β 轉換為d軸電流回授i d 及q軸電流回授i q 。
綜上所述,本發明之技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。本發明為提供的馬達控制系統及方法,避免了傳統最大功率因數方法必要的離線前置準備,且可以藉由電流角來線上自動調整馬達的功率因數,從而進一步提昇最大功率因數控制的效能。
本發明所需之控制信號為磁場導向控制現有的d-q軸之電壓、電流命令,因此在取得必要的控制訊號過程中,本發明僅需使用原有的裝置,避免改裝硬體設備之成本,利用現有的設備裝置並加入本發明之控制方法,即可完成最大功率因數控制,因此對於注重成本考量之業界,能達到效果良好的功率因數改善。另一方面,考慮到各個同步磁阻馬達的凸極比差異極大,並且需要繁冗的離線量測才能得知該馬達的凸極比,使得傳統之最大功率因數控制難以達成,本發明可對於未知凸極比的同步磁阻馬達,透過線上調整適當的電流角命令以達到最大功率因數控制,且改善功率因數過程相當迅速。
本發明的處理器可採用數位訊號處理器以或單晶片微處理器完成同步磁阻馬達驅動,並以磁場導向控制為主要控制架構,再配合本發明所提出之最大功率因數控制技術,達成同步磁阻馬達之最大功率數控制之功能。本發明所提出之控制技術可用於啟動同步磁阻馬達,並在達到馬達之
額定轉速前不必做任何的模式切換,可在不同的轉速及負載下有效運作。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
101:整流器
102:變頻器
103:馬達
104:位置編碼器
110:運算單元
112:運算單元
114:速度比例積分控制器
116:d-q軸電流調節器
118:運算單元
120:運算單元
122:電流比例積分控制器
124:運算單元
126:座標轉換
128:空間向量脈寬調變
130:類比數位轉換器
140:定子電阻估測器
150:以電流角為基礎的最大功率因數控制器
Claims (8)
- 一種馬達控制系統,包括:一馬達;一變頻器,耦接該馬達;一最大功率因數控制器,包括:一第一運算單元,依據該馬達所反饋的資訊,將一本次定子電阻估測值與一靜止座標軸中的一α軸電流回授相乘,以得到一α軸電阻電流乘積;一第二運算單元,將該定子電阻估測值與該靜止座標軸中的一β軸電流回授相乘,以得到一β軸電阻電流乘積;一第三運算單元,將該α軸電阻電流乘積及該β軸電阻電流乘積分別和一α軸電壓命令及一β軸電壓命令相減,以得到一α軸反電動勢及一β軸反電動勢,以及將該α軸反電動勢及該β軸反電動勢分別送入一積分器分別產生一α軸磁通及一β軸磁通;一α-β軸轉d-q軸之座標軸轉換,根據一電氣角,將該α軸磁通及該β軸磁通轉換為一d軸磁通及一q軸磁通;一第四運算單元,將該d軸磁通及該q軸磁通分別和一d軸電流回授及一q軸電流回授相乘,以得到一d軸磁通電流乘積及一q軸磁通電流乘積;一第五運算單元,將該d軸磁通電流乘積及該q軸磁通電流乘積相減,以得到一磁通電流乘積誤差, 以及將該磁通電流乘積誤差送入一比例積分控制器以產生一本次補償電流角命令;以及一第六運算單元,將該本次補償電流角命令與一前次電流角命令相加,以得出一本次電流角命令;以及一d-q軸電流調節器根據該本次電流角命令,以產生一d軸電流命令及一q軸電流命令,以及將該d軸電流命令及該q軸電流命令分別和該d軸電流回授及該q軸電流回授相減後送入一電流比例積分控制器的二輸出分別減去及加上二解耦合參數,以得到一d軸電壓命令及一q軸電壓命令;一座表轉換,將該d軸電壓命令及該q軸電壓命令轉換為一α軸電壓命令及一β軸電壓命令,以及將該α軸電壓命令及該β軸電壓命令轉換為三相電壓命令,據以透過一空間向量脈寬調變控制該變頻器,以控制該馬達。
- 如請求項1所述之馬達控制系統,更包括:一定子電阻估測器,用以將該d軸電流回授及該q軸電流回授取平方相加後開根號以得出一定子電流回授;將一定子電流命令減去該定子電流回授,以得到一定子電流誤差;將該定子電流誤差送入比例積分控制器以產生一本次補償定子電阻估測值;以及將該本次補償定子電阻估測值與一前次定子電阻估測 值相加,以得到該本次定子電阻估測值。
- 如請求項1所述之馬達控制系統,更包括:一類比數位轉換器,將來自於該變頻器與該馬達之間反饋的類比電流轉換為三相電流回授;以及該座標轉換,將該三相電流回授轉換為該α軸電流回授及該β軸電流回授,並將該α軸電流回授及該β軸電流回授轉換為該d軸電流回授及該q軸電流回授。
- 一種馬達控制系統的最大功率因數控制器的控制方法,包括:依據一馬達所反饋的資訊,計算一同步旋轉座標軸中的一d軸磁通及一q軸磁通;將該d軸磁通及該q軸磁通分別和一d軸電流回授及一q軸電流回授相乘,以得到一d軸磁通電流乘積及一q軸磁通電流乘積;將該d軸磁通電流乘積及該q軸磁通電流乘積相減,以得到一磁通電流乘積誤差;將磁通電流乘積誤差送入一比例積分控制器以產生一本次補償電流角命令;將該本次補償電流角命令與一前次電流角命令相加,以得出一本次電流角命令;以及將該本次電流角命令送入一d-q軸電流調節器做處 理。
- 如請求項4所述之馬達控制系統的最大功率因數控制器的控制方法,更包括:將一本次定子電阻估測值與一靜止座標軸中的一α軸電流回授相乘,以得到一α軸電阻電流乘積;將該定子電阻估測值與該靜止座標軸中的一β軸電流回授相乘,以得到一β軸電阻電流乘積;將該α軸電阻電流乘積及該β軸電阻電流乘積分別和一α軸電壓命令及一β軸電壓命令相減,以得到一α軸反電動勢及一β軸反電動勢;將該α軸反電動勢及該β軸反電動勢送入積分器分別產生一α軸磁通及一β軸磁通;以及藉由α-β軸轉d-q軸之座標軸轉換及一電氣角,將該α軸磁通及該β軸磁通轉換為該該d軸磁通及該q軸磁通。
- 如請求項5所述之馬達控制系統的最大功率因數控制器的控制方法,更包括:將該d軸電流回授及該q軸電流回授取平方後開根號以得出一定子電流回授;將一定子電流命令減去該定子電流回授,以得到一定子電流誤差;將該定子電流誤差送入比例積分控制器以產生一本次補償定子電阻估測值;以及 將該本次補償定子電阻估測值與一前次定子電阻估測值相加,以得到該本次定子電阻估測值。
- 如請求項6所述之馬達控制系統的最大功率因數控制器的控制方法,更包括:將一速度命令減去該馬達的一速度回授,以得到一速度誤差;透過該d-q軸電流調節器以及該本次電流角命令,以產生一d軸電流命令及一q軸電流命令;將該d軸電流命令及該q軸電流命令分別和該d軸電流回授及該q軸電流回授相減後送入一電流比例積分控制器的二輸出分別減去及加上二解耦合參數,以得到一d軸電壓命令及一q軸電壓命令;將該d軸電壓命令及該q軸電壓命令轉換為一α軸電壓命令及一β軸電壓命令;以及將該α軸電壓命令及該β軸電壓命令轉換為三相電壓命令,據以透過一空間向量脈寬調變控制一變頻器,該變頻器電性連接至該馬達。
- 如請求項7所述之馬達控制系統的最大功率因數控制器的控制方法,更包括:將來自於該變頻器與該馬達之間反饋的類比電流轉換為三相電流回授;將該三相電流回授轉換為該α軸電流回授及該β軸電流回授;以及 將該α軸電流回授及該β軸電流回授轉換為該d軸電流回授及該q軸電流回授。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102025310A (zh) * | 2009-09-17 | 2011-04-20 | 株式会社东芝 | 马达控制装置 |
US9379657B2 (en) * | 2013-12-16 | 2016-06-28 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Unity power factor induction machine |
TW201715837A (zh) * | 2015-10-22 | 2017-05-01 | 東元電機股份有限公司 | 馬達驅動器之控制系統 |
TW201830845A (zh) * | 2016-10-25 | 2018-08-16 | 美商微晶片科技股份有限公司 | 用於永磁同步馬達的閉迴路磁通量弱化 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5703456A (en) | 1995-05-26 | 1997-12-30 | Emerson Electric Co. | Power converter and control system for a motor using an inductive load and method of doing the same |
JP3411878B2 (ja) * | 2000-03-06 | 2003-06-03 | 株式会社日立製作所 | 同期モータの回転子位置推定方法、位置センサレス制御方法及び制御装置 |
JP3928575B2 (ja) * | 2003-04-07 | 2007-06-13 | 日産自動車株式会社 | モーター制御装置 |
JP5167631B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2013-03-21 | 株式会社デンソー | モータの制御方法及びそれを利用するモータ制御装置 |
CA2760288C (en) * | 2009-04-27 | 2015-05-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Power converting apparatus |
JP5116785B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2013-01-09 | 株式会社日立製作所 | 交流電動機の駆動装置及び電動機車両 |
US8970147B2 (en) * | 2011-06-29 | 2015-03-03 | Tesla Motors, Inc. | Traction motor controller with dissipation mode |
US9106177B2 (en) * | 2012-01-05 | 2015-08-11 | GM Global Technology Operations LLC | Method and system for sensorless control of an electric motor |
JP5877733B2 (ja) * | 2012-02-28 | 2016-03-08 | カルソニックカンセイ株式会社 | 電動モータの制御装置 |
WO2014107496A1 (en) * | 2013-01-02 | 2014-07-10 | Trane International Inc. | Permanent magnet motor degradation diagnostics system |
CN107017810B (zh) | 2017-04-24 | 2023-04-07 | 东南大学盐城新能源汽车研究院 | 永磁同步电机无权值模型预测转矩控制***及方法 |
US20200127588A1 (en) * | 2018-10-19 | 2020-04-23 | GM Global Technology Operations LLC | Symmetric control of an asymmetric ac motor via a flux regulator operating based on a targeted time constant versus sampling period ratio |
-
2019
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102025310A (zh) * | 2009-09-17 | 2011-04-20 | 株式会社东芝 | 马达控制装置 |
US9379657B2 (en) * | 2013-12-16 | 2016-06-28 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Unity power factor induction machine |
TW201715837A (zh) * | 2015-10-22 | 2017-05-01 | 東元電機股份有限公司 | 馬達驅動器之控制系統 |
TW201830845A (zh) * | 2016-10-25 | 2018-08-16 | 美商微晶片科技股份有限公司 | 用於永磁同步馬達的閉迴路磁通量弱化 |
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