TWI774315B

TWI774315B - 馬達控制裝置及馬達控制方法

Info

Publication number: TWI774315B
Application number: TW110112741A
Authority: TW
Inventors: 林育賢; 陳明宗
Original assignee: 台達電子工業股份有限公司
Priority date: 2021-04-08
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2022-08-11
Also published as: TW202241040A

Abstract

本揭示內容關於一種馬達控制方法，包含下列步驟：接收頻率命令及勵磁電流設定值，以作為馬達轉速命令；運行磁通運算程序以產生磁通電壓命令；產生同步座標電壓命令，且提供三相電流給馬達；根據三相電流，計算同步座標回授電流，並進而計算三相電流的電流有效值；根據同步座標電壓命令及同步座標回授電流，計算虛功回授值；根據頻率命令及電流有效值，運行穩態運算程序以計算虛功命令；計算虛功命令及虛功回授值之間的虛功誤差值；以及疊加磁通電壓命令及虛功誤差值，調整同步座標電壓命令，並進而改變三相電流。

Description

馬達控制裝置及馬達控制方法

本揭示內容關於一種馬達控制裝置及馬達控制方法，用以驅動無感測器之馬達運轉。

隨著世界各國的能源政策改變，馬達的運轉效率的要求也日益增加。同步磁阻馬達(Synchronous reluctance motor, SynRM)具有高運轉效率、低製造成本、強健的機械結構、等關鍵優勢，並且同步磁阻馬達還兼具永磁馬達及感應馬達的優點。因此為了滿足能源政策的需求，同步磁阻馬達的研究也越來越受到重視。

目前針對同步磁阻馬達的控制，大多需要搭配位置感測器或編碼器(encoder)，以便於進行馬達控制。然而，運用位置感測器或編碼器，往往會明顯地提高製造成本。另外，在微型化的馬達產品中，有限的空間不容易容納位置感測器或編碼器。

此外，許多有關於無位置感測器的馬達研究，需要透過估測器，例如：磁通估測器(flux observer)及位置與速度估測器(position and speed estimator)，進行演算法的運算來取得馬達的位置、轉速等資訊。然而，估測器地運用需要大量的正確馬達參數來建立馬達模型，才能準確地計算出馬達的位置、轉速等資訊。

本揭示內容係關於一種馬達控制方法，用於無感測器之馬達，包含下列步驟：接收頻率命令及勵磁電流設定值，以作為馬達轉速命令；根據馬達轉速命令，運行磁通運算程序來產生磁通電壓命令；將磁通電壓命令轉換為同步座標電壓命令，並進而產生三相電流給馬達；根據三相電流，計算同步座標回授電流，並進而計算三相電流的電流有效值；根據同步座標電壓命令及同步座標回授電流，計算虛功回授值；根據頻率命令及電流有效值，運行穩態運算程序以計算虛功命令；計算虛功命令及虛功回授值之間的虛功誤差值；以及疊加磁通電壓命令及虛功誤差值，調整同步座標電壓命令，並進而改變三相電流。

本揭示內容還關於一種馬達控制方法，用於無感測器之馬達，包含下列步驟：接收頻率命令及勵磁電流設定值，以作為馬達轉速命令；根據馬達轉速命令，運行磁通運算程序來產生磁通電壓命令；將磁通電壓命令轉換為同步座標電壓命令，並進而產生三相電流給無感測器之馬達；根據三相電流，計算同步座標回授電流，並進而計算三相電流的電流有效值；根據同步座標電壓命令及同步座標回授電流，計算實功回授值；根據實功回授值及電流有效值，計算氣隙功率變化量；以及根據氣隙功率變化量，調整同步座標電壓命令，並進而改變三相電流給無感測器之馬達。

本揭示內容還關於一種馬達控制裝置，用於無感測器之馬達。馬達控制裝置包含磁通運算單元、驅動運算單元、回授運算單元及補償運算單元。磁通運算單元用以接收頻率命令及勵磁電流設定值，以計算磁通電壓命令。驅動運算單元用以將磁通電壓命令轉換為同步座標電壓命令，並進而產生三相電流給馬達。回授運算單元用以根據三相電流，計算同步座標回授電流及取得三相電流的電流有效值。回授運算單元根據同步座標電壓命令及同步座標回授電流，計算虛功回授值。補償運算單元用以根據頻率命令及電流有效值，計算虛功命令。補償運算單元用以計算虛功命令及虛功回授值之間的虛功誤差值。驅動運算單元還用以疊加磁通電壓命令及虛功誤差值，以調整同步座標電壓命令，並進而改變三相電流。

本揭示內容主要提出無位置感測器的同步磁阻馬達的驅動技術。本揭示內容僅使用基本的馬達參數，並且不需考慮非線性參數，並且搭配改善效率與穩定性的補償方式。因此，本揭示內容具備高效率與穩定性佳的操作性能，且相較於習知方式具有低馬達參數量及較簡易的計算方式等優點。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。特別注意的是，以下所稱的無感測器的馬達通常是指無位置感測器(例如：編碼器)的馬達。

以下請同時參閱第1A圖、第1B圖、第1C圖、第1D圖、第1E圖、第2A圖及第2B圖，來說明以下各個實施例。如第1A圖所示，馬達控制裝置100包含磁通運算單元110、補償運算單元120、穩定度運算單元130、驅動運算單元140、回授運算單元150及電流感測裝置160。馬達控制裝置100用於驅動無感測器的馬達200。其中馬達200可以是同步磁阻馬達，但本發明不限於此。

如第2A圖及第2B圖所示，本發明提出一種馬達控制方法300，且馬達控制方法300適用於無感測器之馬達200。其中馬達控制方法300包含步驟S201~S211，且馬達控制方法300由馬達控制裝置100(如第1A圖所示)來執行。

如第1A圖、第1B圖及第2A圖所示，於步驟S201中，馬達控制裝置100的磁通運算單元110接收頻率命令ω _e及勵磁電流設定值Io，以作為馬達轉速命令。在部分的實施例中，如第1B圖所示，磁通運算單元110包含預定磁通曲線110a及磁通運算程序110b。其中，預定磁通曲線110a是依據勵磁電流設定值Io及頻率命令ω _e的比例(例如：Io/ω _e)所取得的曲線，用以紀錄馬達200之特性。透過預定磁通曲線110a，磁通運算單元110可以僅接收頻率命令ω _e而取得勵磁電流設定值Io，或僅接收勵磁電流設定值Io而取得頻率命令ω _e。或者，在沒有設置預定磁通曲線110a的情況下，磁通運算單元110同時接收勵磁電流設定值Io及頻率命令ω _e。此外，頻率命令ω _e可透過1/S運算子，產生驅動角度Θ _e。其中1/S運算子是本領域之技術人員常用的拉普拉斯轉換(Laplace Transform)或傅立葉轉換(Fourier transform)，由於本領域人士能理解其意義及運算方式，且本揭示內容不限於此，故在此不再贅述。

如第1A圖、第1B圖及第2A圖所示，於步驟S202中，磁通運算單元110根據馬達轉速命令(包括勵磁電流設定值Io及頻率命令ω _e)，運行磁通運算程序110b來產生磁通電壓命令V _vf。請參閱第1A圖、第1B圖及第3圖，來說明磁通運算程序110b的操作原理。

磁通運算程序110b包括步驟S301~S304。於步驟S301中，磁通運算單元110根據馬達轉速命令，建立第一直軸方程式及第一交軸方程式。其中第一直軸方程式如方程式(1)所示，且第一交軸方程式如方程式(2)所示。

(1)

(2)

其中，v _d：馬達定子的直軸電壓、v _q：馬達定子的交軸電壓、R _s：馬達定子的電阻、L _d：馬達的直軸自感、L _q：馬達的交軸自感、i _d：馬達定子的直軸電流、i _q：馬達定子的交軸電流、ω _γ：馬達轉子的轉速、p：微分項因子。特別注意的是，方程式(1)及方程式(2)即代表馬達200的兩軸電壓方程式。方程式(1)及方程式(2)的R _s、L _d、L _q為馬達的線性參數，且這些線性參數是預設於馬達控制裝置100(或磁通運算單元110)的程式。此外，i _d及i _q是來自於勵磁電流設定值Io，且ω _γ來自於頻率命令ω _e。

於步驟S302中，磁通運算單元110分別去除第一直軸方程式及第一交軸方程式的微分項參數(如：

)，以分別建立第二直軸方程式(如方程式(3)所示)及第二交軸方程式(如方程式(4)所示)。

(3)

(4)

去除第一直軸方程式及第一交軸方程式的微分項參數是為了假設馬達200是維持穩態(即：馬達200的轉速維持不變)。因此，方程式(3)也視為直軸穩態方程式，且方程式(4)也視為交軸穩態方程式。此時， i _d也可以視為直軸電流穩態值，且i _q也可以視為交軸電流穩態值。

於步驟S303中，磁通運算單元110分別設置第二直軸方程式及第二交軸方程式的交軸參數(如：i _q)為零，以分別建立第三直軸方程式(如方程式(5)所示)及第三交軸方程式(如方程式(6)所示)。

(5)

(6)

設置第二直軸方程式及第二交軸方程式的交軸參數為零是為了假設馬達200沒有連接任何的負載(即：空載)。特別注意的是，為了提升對馬達200的控制效率，在計算磁通電壓命令V _vf時，需要假設馬達200維持一理想狀態，且該理想狀態是馬達200維持穩態且為空載。

於步驟S304中，磁通運算單元110根據第三直軸方程式及第三交軸方程式，計算磁通電壓命令V _vf。其中，磁通電壓命令V _vf的計算方式，如方程式(7)所示：

(7)

如第1A圖及第2A圖所示，於步驟S203中，驅動運算單元140接收磁通電壓命令V _vf來作為驅動電壓訊號Vs，且驅動運算單元140包括：第一座標轉換迴路141、第二座標轉換迴路142及調變迴路143。第一座標轉換迴路141依據電壓補償角度Θ _h將磁通電壓命令V _vf轉換為同步座標電壓命令V _a，並且第二座標轉換迴路142依據驅動角度Θ _e及同步座標電壓命令V _a產生三相電壓V _abc，並且調變迴路143切換三相電壓V _abc而產生三相電流I _abc給馬達200。電壓補償角度Θ _h的產生方式，於後面的段落介紹。其中，同步座標電壓命令V _a包括：直軸電壓命令V _δ及交軸電壓命令V _γ。特別注意的是，當馬達控制裝置100第一次運作時，由於沒有產生任何的回授訊號，所以磁通電壓命令V _vf等於驅動電壓訊號V _s。此外，由於驅動運算單元140的操作原理屬於本領域之慣用技術，故不再此贅述。接者，馬達控制裝置100還包括電流感測裝置160，且電流感測裝置160用來檢測三相電流I _abc，並傳送三相電流I _abc的量測值給回授運算單元150。在其他一些實施例中，電流感測裝置160檢測三相電流I _abc中之任兩相電流給回授運算單元150。回授運算單元150依據所接收的該任兩相電流，計算未量測的第三相電流。

如第1A圖及第2A圖所示，於步驟S204中，回授運算單元150的第三座標轉換迴路151根據三相電流I _abc的量測值及驅動角度Θ _e，計算同步座標回授電流I _a，且同步座標回授電流i _a包括直軸回授電流i _δ及交軸回授電流i _γ。接著，回授運算單元150的電流運算迴路152依據直軸回授電流i _δ及交軸回授電流i _γ，運行方程式(8)來計算三相電流I _abc的電流有效值Is。其中，方程式(8)如下所示：

(8)

如第1A圖及第2A圖所示，於步驟S205中，回授運算單元150的功率運算迴路153根據同步座標電壓命令Va(包括直軸電壓命令V _δ及交軸電壓命令V _γ)及同步座標回授電流ia(包括直軸回授電流i _δ及交軸回授電流i _γ)，計算虛功回授值Qin。其中，功率運算迴路153包括方程式(9)，且依據方程式(9)計算虛功回授值Qin。其中方程式(9)，如下所示：

(9)

如第1A圖及第2A圖所示，於步驟S206中，回授運算單元150的功率運算迴路153根據同步座標電壓命令Va(包括直軸電壓命令V _δ及交軸電壓命令V _γ)及同步座標回授電流ia(包括直軸回授電流i _δ及交軸回授電流i _γ)，計算實功回授值Pin。其中，功率運算迴路153包括方程式(10)，且依據方程式(10)計算實功回授值Pin。其中方程式(10)，如下所示：

(10)

如第1A圖、第1C圖及第2B圖所示，於步驟S207中，補償運算單元120的穩態補償迴路121根據頻率命令ω _e及電流有效值Is，運行穩態運算程序以計算虛功命令Qref。其中，穩態補償迴路121包括虛功控制器121a及誤差控制器121b，且虛功控制器121a用來執行穩態運算程序。請參閱第1C圖、第2A圖及第4圖，來說明穩態運算程序500的操作原理：

穩態運算程序500包含步驟S501~S503。於步驟S501中，虛功控制器121a依據頻率命令ω _e及電流有效值Is，建立直軸穩態方程式(如方程式(3)所示)及交軸穩態方程式(如方程式(4)所示)，以計算直軸電流穩態值i _d及交軸電流穩態值i _q。

於步驟S502中，虛功控制器121a調整直軸電流穩態值i _d和交軸電流穩態值i _q之間的差值落入誤差內(理想情況：直軸電流穩態值i _d等於交軸電流穩態值i _q)。

於步驟S503中，當虛功控制器121a判斷差值落入誤差內時，將直軸電流穩態值i _d和交軸電流穩態值i _q代入直軸穩態方程式(方程式(3))及交軸穩態方程式(方程式(4))，以計算虛功命令Qref。其中計算虛功命令Qref的計算方式，如方程式(11)及方程式(12)所示：

(11)

經整理方程式(8)及方程式(11)，即可以得到方程式(12)：

(12)

如第1A圖、第1C圖及第2B圖所示，於步驟S208中，補償運算單元120的穩態補償迴路121計算虛功命令Qref及虛功回授值Qin之間的誤差值，且經由誤差控制器121b將誤差值作為虛功誤差值V _com輸出給低通濾波器123以濾除雜訊。在部分的實施例中，馬達控制裝置100直接疊加磁通電壓命令V _vf及虛功誤差值V _com，以作為驅動電壓訊號V _s，並經由驅動運算單元140調整同步座標電壓命令V _a(包括直軸電壓命令V _δ及交軸電壓命令V _γ)，並進而改變三相電流I _abc來驅動馬達200。

如第1A圖、第1D圖及第2B圖所示，於步驟S209中，當補償運算單元120的低速補償迴路122判斷馬達200的直軸回授電流i _δ小於預設的門檻值時(代表馬達200運轉於低轉速)，低速補償迴路122計算勵磁電流設定值Io與同步座標回授電流i _a的直軸回授電流i _δ之間的誤差值i _err，並且經由誤差控制器122a來產生勵磁誤差值V _tor。當馬達200運轉於低轉速時，馬達200的驅動效能會明顯地降低。因此，透過低速補償迴路122計算出的勵磁誤差值V _tor，來作為補償。可以有效地增加維持低轉速的馬達200之驅動效能。在部分的實施例中，勵磁誤差值V _tor及虛功誤差值V _com疊加後的訊號，經由低通濾波器123來濾除雜訊。其中，勵磁誤差值V _tor用以與磁通電壓命令V _vf及虛功誤差值V _com疊加，以調整同步座標電壓命令V _a。

如第1A圖、第1E圖及第2B圖所示，於步驟S210中，穩定度運算單元130的穩定度控制器130a根據實功回授值Pin及電流有效值Is，計算氣隙功率值P _AG。氣隙功率值(air-gap power, P _AG)表示定子與轉子之間的氣隙傳輸到電動機的轉子之功率。其中，穩定度控制器130a包含方程式(13)來計算氣隙功率值P _AG，方程式(13)如下所示：

(13)

接著，穩定度運算單元130的高通濾波器130b再依據即時的氣隙功率值P _AG計算氣隙功率變化量ΔP _AG。氣隙功率變化量ΔP _AG代表馬達200的震盪情況，或連接於馬達200之負載(未圖示)的震盪情況。接著，穩定度運算單元130的誤差控制器130c依據氣隙功率變化量ΔP _AG產生電壓補償角度Θ _h。其中，電壓補償角度Θ _h的計算方式，如方程式(14)所示：

Θ _h=-K _p·ΔP _AG(14)

於方程式(14)中，電壓補償角度Θ _h可視為馬達200的震盪情況，-K _p為一負比例常數，其中-K _p為與輸出頻率呈反比關係的比例常數。也就是說，電壓補償角度Θ _h代表馬達200需產生反力矩來克服馬達200的震盪情況的補償量。因此，為了降低前述的馬達200之震盪，穩定度運算單元130根據氣隙功率變化量ΔP _AG提供電壓補償角度Θ _h給驅動運算單元140，使得驅動運算單元140調整同步座標電壓命令V _a，並進而改變三相電流I _abc，讓馬達200產生反力矩。

如第1A圖及第2B圖所示，於步驟S211中，當馬達200運轉於低轉速時，馬達控制裝置100主要地疊加勵磁誤差值V _tor、磁通電壓命令V _vf及虛功誤差值V _com，來作為驅動電壓訊號V _s，使得驅動運算單元140調整同步座標電壓命令V _a，並進而改變三相電流I _abc。當馬達200不是運轉於低轉速時，馬達控制裝置100主要地疊加磁通電壓命令V _vf及虛功誤差值V _com，來作為驅動電壓訊號V _s，使得驅動運算單元140調整同步座標電壓命令V _a，並進而改變三相電流I _abc。

在前述步驟S201～步驟S211中，係針對馬達200的不同情況進行多種補償，但本揭示內容並不以此為限。在一實施例中，若馬達200出現低速轉矩的機率不高，則馬達控制裝置100可僅根據磁通電壓命令V _vf及虛功誤差值V _com，調整同步座標電壓命令V _a。相似地，根據不同的控制需求，馬達控制裝置100亦可僅根據氣隙功率變化量ΔP _AG，調整同步座標電壓命令V _a，以改變三相電流I _abc。換言之，馬達控制裝置100可根據驅動狀況，選擇性地針對一種或多種情況（即，空載情況、有載情況、低速轉矩情況或氣隙功率變化量）來進行補償。

本揭示內容係透過步驟S201～步驟S203先驅動馬達200，再透過步驟S204～步驟S206，根據回授的三相電流I _abc計算出同步座標回授電流i _a（直軸回授電流i _δ和交軸回授電流i _γ）、電流有效值Is、虛功回授值Qin、實功回授值等數據。最後，透過步驟S207～步驟S211產生虛功誤差值V _com、勵磁誤差值V _tor及氣隙功率變化量（即：對應之電壓補償角度Θ _h），以補償馬達200在不同情況下可能產生的誤差。

本揭示內容所提的「迴路」及「控制器」可以是數位邏輯電路、硬體電路或其他程式語言，但本揭示內容不限於此。

前述各實施例中的各項元件、方法步驟或技術特徵，係可相互結合，而不以本揭示內容中的文字描述順序或圖式呈現順序為限。

100:馬達控制裝置 110:磁通運算單元 110a:預定磁通曲線 110b磁通運算程序 120:補償運算單元 121:穩態補償迴路 121a:虛功控制器 121b:誤差控制器 122:低速補償迴路 122a:誤差控制器 123:低通濾波器 130:穩定度運算單元 130a:穩定度控制器 130b:高通濾波器 130c:誤差控制器 140:驅動運算單元 141:第一座標轉換迴路 142:第二座標轉換迴路 143:調變迴路 150:回授運算單元 151:第三座標轉換迴路 152:電流運算迴路 153:功率運算迴路 160:電流感測裝置 200:馬達 ω _e:頻率命令 V _a:同步座標電壓命令 V _vf:磁通電壓命令 V _s:驅動電壓訊號 V _γ:交軸電壓命令 V _δ:直軸電壓命令 V _abc:三相電壓訊號 V _tor:勵磁誤差值 V _com:虛功誤差值 i _a:同步座標回授電流 I _abc:三相電流 Io:勵磁電流設定值 i _γ:交軸回授電流 i _δ:直軸回授電流 i _err:誤差值 Is:電流有效值 Pin:實功回授值 Qin:虛功回授值 Qref:虛功命令 Θ _h:電壓補償角度 Θ _e:驅動角度 P _AG:氣隙功率值 ΔP _AG:氣隙功率變化量 300:馬達控制方法 S201-S211:步驟 S301-S304:步驟 500:穩態運算程序 S501-S503:步驟 1/S:運算子

第1A圖為根據本揭示內容之部份實施例之馬達控制裝置的示意圖。第1B圖為根據本揭示內容之部份實施例之磁通運算單元的示意圖。第1C圖為根據本揭示內容之部份實施例之穩態補償迴路的示意圖。第1D圖為根據本揭示內容之部份實施例之低速補償迴路的示意圖。第1E圖為根據本揭示內容之部份實施例之穩定度運算單元的示意圖。第2A及2B圖為根據本揭示內容之部份實施例之馬達控制方法的流程圖。第3圖為根據本揭示內容之部份實施例之磁通運算程序的流程圖。第4圖為根據本揭示內容之部份實施例之穩態運算程序的流程圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100:馬達控制裝置

110:磁通運算單元

120:補償運算單元

121:穩態補償迴路

122:低速補償迴路

123:低通濾波器

130:穩定度運算單元

140:驅動運算單元

141:第一座標轉換迴路

142:第二座標轉換迴路

143:調變迴路

150:回授運算單元

151:第三座標轉換迴路

152:電流運算迴路

153:功率運算迴路

160:電流感測裝置

200:馬達

ω_e:頻率命令

V_a:同步座標電壓命令

V_vf:磁通電壓命令

V_s:驅動電壓訊號

V_γ:交軸電壓命令

V_δ:直軸電壓命令

V_abc:三相電壓訊號

V_tor:勵磁誤差值

V_com:虛功誤差值

i_a:同步座標回授電流

I_abc:三相電流

Io:勵磁電流設定值

i_γ:交軸回授電流

i_δ:直軸回授電流

Is:電流有效值

Pin:實功回授值

Qin:虛功回授值

Θ_h:電壓補償角度

Θ_e:驅動角度

1/S:運算子

Claims

一種馬達控制方法，用於一無感測器之馬達，包含：接收一頻率命令及一勵磁電流設定值，以作為一馬達轉速命令；根據該馬達轉速命令，運行一磁通運算程序來產生一磁通電壓命令；將該磁通電壓命令轉換為一同步座標電壓命令，並進而產生一三相電流給該馬達；根據該三相電流，計算一同步座標回授電流，並進而計算該三相電流的一電流有效值；根據該同步座標電壓命令及該同步座標回授電流，計算一虛功回授值；根據該頻率命令及該電流有效值，運行一穩態運算程序以計算一虛功命令；計算該虛功命令及該虛功回授值之間的一虛功誤差值；以及疊加該磁通電壓命令及該虛功誤差值，調整該同步座標電壓命令，並進而改變該三相電流。
如請求項1所述之馬達控制方法，還包含：根據該同步座標電壓命令及該同步座標回授電流，計算一實功回授值；根據該實功回授值及該電流有效值，計算一氣隙功率變化量；以及根據該氣隙功率變化量，調整該同步座標電壓命令，並進而改變該三相電流。
如請求項1所述之馬達控制方法，還包含：計算該勵磁電流設定值與該同步座標回授電流的一直軸回授電流之間的一誤差值，以產生一勵磁誤差值，其中該勵磁誤差值用以與該磁通電壓命令及該虛功誤差值疊加，以調整該同步座標電壓命令。
如請求項1所述之馬達控制方法，其中該磁通運算程序包括：根據該馬達轉速命令，建立一第一直軸方程式及一第一交軸方程式；分別去除該第一直軸方程式及該第一交軸方程式的微分項參數，以分別建立一第二直軸方程式及一第二交軸方程式；分別設置該第二直軸方程式及該第二交軸方程式的一交軸參數為零，以分別建立一第三直軸方程式及一第三交軸方程式；以及根據該第三直軸方程式及該第三交軸方程式，計算該磁通電壓命令。
如請求項4所述之馬達控制方法，其中該穩態運算程序包括：根據該頻率命令及該電流有效值，建立一直軸穩態方程式及一交軸穩態方程式，以計算一直軸電流穩態值及一交軸電流穩態值；調整該直軸電流穩態值和該交軸電流穩態值之間的一差值落入一誤差內﹔以及當該差值落入該誤差內時，將該直軸電流穩態值和該交軸電流穩態值代入該直軸穩態方程式及該交軸穩態方程式，以計算該虛功命令。
一種馬達控制方法，用於一無感測器之馬達，包含：接收一頻率命令及一勵磁電流設定值，以作為一馬達轉速命令；根據該馬達轉速命令，運行一磁通運算程序來產生一磁通電壓命令；將該磁通電壓命令轉換為一同步座標電壓命令，並進而產生一三相電流給該無感測器之馬達；根據該三相電流，計算一同步座標回授電流，並進而計算該三相電流的一電流有效值；根據該同步座標電壓命令及該同步座標回授電流，計算一實功回授值；根據該實功回授值及該電流有效值，計算一氣隙功率變化量；以及根據該氣隙功率變化量，調整該同步座標電壓命令，並進而改變該三相電流給該無感測器之馬達。
如請求項6所述之馬達控制方法，更包括：根據該同步座標電壓命令及該同步座標回授電流，計算一虛功回授值；根據該頻率命令及該電流有效值，運行一穩態運算程序來計算一虛功命令；計算該虛功命令及該虛功回授值之間的一虛功誤差值；計算該勵磁電流設定值與該同步座標回授電流的一直軸回授電流之間的一誤差值，以取得一勵磁誤差值；以及疊加該磁通電壓命令、該勵磁誤差值及該虛功誤差值，以調整該同步座標電壓命令，並進而改變該三相電流給該無感測器之馬達。
如請求項7所述之馬達控制方法，其中該磁通運算程序包括：根據該馬達轉速命令，建立一第一直軸方程式及一第一交軸方程式；分別去除該第一直軸方程式及該第一交軸方程式的微分項參數，以分別建立一第二直軸方程式及一第二交軸方程式；分別設置該第二直軸方程式及該第二交軸方程式的一交軸參數為零，以分別建立一第三直軸方程式及一第三交軸方程式；以及根據該第三直軸方程式及該第三交軸方程式，計算該磁通電壓命令。
如請求項8所述之馬達控制方法，其中該穩態運算程序包括：根據該頻率命令及該電流有效值，建立一直軸穩態方程式及一交軸穩態方程式，以計算一直軸電流穩態值及一交軸電流穩態值；調整該直軸電流穩態值和該交軸電流穩態值之間的一差值落入一誤差內﹔以及當判斷該差值落入該誤差內時，將該直軸電流穩態值和該交軸電流穩態值代入該直軸穩態方程式及該交軸穩態方程式，以計算該虛功命令。
一種馬達控制裝置，用於一無感測器之馬達，包含：一磁通運算單元，用以接收一頻率命令及一勵磁電流設定值，以計算一磁通電壓命令；一驅動運算單元，用以將該磁通電壓命令轉換為一同步座標電壓命令，並進而產生一三相電流給該馬達；以及一回授運算單元，用以根據該三相電流，計算一同步座標回授電流及取得該三相電流的一電流有效值，其中該回授運算單元根據該同步座標電壓命令及該同步座標回授電流，計算一虛功回授值；一補償運算單元，用以根據該頻率命令及該電流有效值，計算一虛功命令；其中該補償運算單元用以計算該虛功命令及該虛功回授值之間的一虛功誤差值；其中驅動運算單元還用以疊加該磁通電壓命令及該虛功誤差值，以調整該同步座標電壓命令，並進而改變該三相電流。
如請求項10所述之馬達控制裝置，其中該補償運算單元還用以計算該勵磁電流設定值與該同步座標回授電流的一直軸回授電流之間的一誤差值，以取得一勵磁誤差值，以將該勵磁誤差值與該磁通電壓命令及該虛功誤差值疊加，以調整該同步座標電壓命令。
如請求項10所述之馬達控制裝置，其中該回授運算單元還用以根據該同步座標電壓命令及該同步座標回授電流，計算一實功回授值。
如請求項12所述之馬達控制裝置，更包括：一穩定度運算單元，用以根據該實功回授值及該電流有效值，計算一氣隙功率變化量；其中驅動運算單元還根據該氣隙功率變化量，調整該同步座標電壓命令，並進而改變該三相電流。
如請求項10所述之馬達控制裝置，其中該磁通運算單元還用以：根據該頻率命令及該勵磁電流設定值，建立一第一直軸方程式及一第一交軸方程式；分別去除該第一直軸方程式及該第一交軸方程式的微分項參數，以分別建立一第二直軸方程式及一第二交軸方程式；分別設置該第二直軸方程式及該第二交軸方程式的一交軸參數為零，以分別建立一第三直軸方程式及一第三交軸方程式；以及根據該第三直軸方程式及該第三交軸方程式，計算該磁通電壓命令。
如請求項10所述之馬達控制裝置，其中該補償運算單元還用以：根據該頻率命令及該電流有效值，建立一直軸穩態方程式及一交軸穩態方程式，以計算一直軸電流穩態值及一交軸電流穩態值；調整該直軸電流穩態值和該交軸電流穩態值之間的一差值落入一誤差內﹔以及當判斷該差值落入該誤差內時，將該直軸電流穩態值和該交軸電流穩態值代入該直軸穩態方程式及該交軸穩態方程式，以計算該虛功命令。