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指導老師 : 王明賢 學生 : 馮謙詠 學號 :MA120215

永磁無刷馬達設計. 指導老師 : 王明賢 學生 : 馮謙詠 學號 :MA120215. 大綱. 前言 IPM 轉子不同 型態 馬達額定規格 馬達模擬 電腦模擬數值分析 未來工作 參考文獻. 摘要. 永磁同步馬達驅動時通常需要 轉子位置 資訊以輔助 啟動 及 運轉 ，但在一 些場合，例如工作之環境不允許或成本考量下，並不使用感測器，而是 利用 估測 的方法獲得轉子位置再進行控制。至今已有許多永磁同步馬達 之轉子位置偵測方法被提出。. 前言. 永磁同步馬達控制時，通常需在轉軸上裝設 編碼器 (Encoder) 以即時偵測

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指導老師 : 王明賢 學生 : 馮謙詠 學號 :MA120215

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  1. 永磁無刷馬達設計 指導老師:王明賢 學生:馮謙詠 學號:MA120215

  2. 大綱 • 前言 • IPM轉子不同型態 • 馬達額定規格 • 馬達模擬 • 電腦模擬數值分析 • 未來工作 • 參考文獻

  3. 摘要 永磁同步馬達驅動時通常需要轉子位置資訊以輔助啟動及運轉，但在一 些場合，例如工作之環境不允許或成本考量下，並不使用感測器，而是 利用估測的方法獲得轉子位置再進行控制。至今已有許多永磁同步馬達 之轉子位置偵測方法被提出。

  4. 前言 永磁同步馬達控制時，通常需在轉軸上裝設編碼器(Encoder) 以即時偵測 轉子位置。但加裝轉軸位置感測器增加了系統成本，降低可靠度，且使 用上需考慮環境溫度、濕度、體積以及振動對壽命的影響等問題。 永磁同步馬達的位置偵測方式主要有反電動勢法(back-EMF)及高頻訊號 注入法(High Frequency Signal Injection)兩類。反電動勢法因為在靜止及 低速時，反電動勢較小並無法有效偵測轉子位置。高頻訊號注入法主要 是利用轉子的凸極效應所產生的d-q軸電感的差異性，藉由加入一高頻電 壓偵測訊號到控制迴路，然後量測馬達電流中高頻的分量，經信號分析 處理後獲得轉子位置資訊。  

  5. IPM轉子不同型態 (a) 標準內藏型 (b) 變化內藏型 (c) 磁通集中型 (d)內嵌型

  6. 馬達額定規格

  7. Excel 建表設計

  8. 標準型 Cogging Torque: 0.0055Nm Back EMF: 45V Back EMF constant: 0.25V/(rad/sec)

  9. 磁通集中型 Cogging Torque : 0.054Nm Back EMF: 60V Back EMF constant : 0.333V/(rad/sec)

  10. Express內建模擬 電感比較

  11. 弧形

  12. 4極、8極 Robot and Servo Drive Lab.

  13. 線圈配置 三相線圈配置圖 Robot and Servo Drive Lab.

  14. 電腦模擬數值分析 Robot and Servo Drive Lab.

  15. 模擬1 各相磁交鏈波形 各相反電動勢波形 Robot and Servo Drive Lab.

  16. 模擬2 磁力線分佈 磁通密度分部 Robot and Servo Drive Lab.

  17. 模擬3 額定電流波形 頓轉扭矩波形 Robot and Servo Drive Lab.

  18. 模擬4 額定電流下轉矩波形 Robot and Servo Drive Lab.

  19. 未來工作 • 分析幾何參數對雙軸電感影響 • Matlab 高頻注入模擬

  20. 參考文獻 • 勢流科技股份有限公司http://www.flotrend.com.tw/index.php • Chen-Yen Yu, Student Member, IEEE, Jun Tamura, David Díaz Reigosa, Member, IEEE, and Robert D. Lorenz, Fellow, “ Position Self-Sensing Evaluation of a FI-IPMSMBased on High-Frequency Signal Injection Methods,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 49, NO. 2, Mar/Apr 2013 • Ji-Hoon Jang, Student Member, IEEE, Jung-Ik Ha, Member, IEEE, Motomichi Ohto, Kozo Ide, Member, IEEE,and Seung-Ki Sul, Fellow, IEEE , “ Analysis of Permanent-Magnet Machine forSensorless Control Based on High-FrequencySignal Injection ,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 40, NO. 6, Nov./Dec.2004 Thank you for your listening!

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