切換方法、多相馬達系統及其控制器與驅動裝置

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

105119854

專利證號

I 580172

專利獲證名稱

切換方法、多相馬達系統及其控制器與驅動裝置

專利所屬機關 (申請機關)

國立交通大學

獲證日期

2017/04/21

技術說明

多相直流/交流轉換器控制中，其電源使用率、諧波失真以及轉換器中之開關切換次數為此控制器優劣之重要指標，其中電壓使用率表示對於固定之DC電源供應，此轉換器所能產生之多相交流訊號的最大振幅；諧波失真度則為轉換器所產生之多相電流訊號之諧波失真度；而開關之切換次數則影響轉換器之耗能度。 常見之直流/交流轉換器控制技術為弦波脈波寬度調變器(SPWM— sinewave pulse width modulator)以及空間向量脈波調變器(SVPWM—space vector PWM)，其中SVPWM所產生之三相訊號最大振幅為SPWM的15%，因此於數位控制之平台上常使用SVPWM，然而無論為SPWM或SVPWM，其電流諧波失真度與切換次數之間無可避免存在一取捨之關係，也就是說欲降低諧波失真，則必須採用較高的載波頻率，因而造成較高的損失和較低的系統效率，反之亦然，此原因在於SPWM和SVPWM皆採用同一種切換狀態序列(切換順序)，且於整個工作範圍內皆採用此單一種切換序列，於三相PWM之電流漣波分析已經證明傳統的切換序列並非最佳的，也就是說，有其他更好的切換序列，可以於相同的切換次數下，達到更低的諧波失真，因此若仍採用傳統方法驅動直流/交流轉換器，其所產生的電流諧波失真則較高，因此容易有電磁波干擾，且於應用上造成產品諧波失真不符合法規的問題。 Sinewave PWM (SPWM) and space-vector PWM (SVPWM) are two common modulators for DC/AC inverters. Because the maximum modulation index of SVPWM is 15% higher, SVPWM is usually applied in digital controlled platforms. However, one always selectes between low current harmonics distortion or low switching loss by using these two modulators. Therefore, if one wants to reduce current THD, carrier frequency must be increased, i.e., the switching loss increases and system efficiency decreases. This is because that only one switching sequence is applied in both SPWM and SVPWM. It has been shown for three-phase modulator that the conventional switching sequence is not optimal considering current ripple. Therefore, there ae other switching sequences that have lower current distortion. This patent proposes a hybrid PWM to reduce current THD under the same switching number. Three switching sequences are considered and the three harmonic distortion factors are compared to optimize current waveform.

備註

本會(收文號1120019924)同意該校112年4月7日陽明交大研產學字第1120010771號函申請終止維護專利(國立陽明交通大學)

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