483218发明专利说明书new

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1、發明專利說明書﹝本說明書格式，順序及粗體字，請勿任意更動，※號部份請勿填寫﹞※申請案號：089107293※申請日期：20000418※ＩＰＣ分類：Int.Cl.(6)H02K24/00一、發明名稱：(中文/英文)三相交流馬達轉軸位置（角度）之估測方法二、申請人：共2人1.姓名或名稱：(中文/英文)劉添華/LIOU,TIAN-HUA代表人：(中文/英文)/住居所或營業所地址：(中文/英文)台北縣深坑鄉深坑村深坑街九之一號三樓/國籍：(中文/英文)中華民國/TW2.姓名或名稱：(中文/英文)林明贊/LIN,MING-TZAN代表人：(中文/英文)/住居所或營業所地址：(中文/英文)基隆市八德

2、路六十七巷二十四號/國籍：(中文/英文)中華民國/TW三、發明人：共2人1.姓名：(中文/英文)劉添華/LIOU,TIAN-HUA國籍：(中文/英文)中華民國/TW2.姓名：(中文/英文)林明贊/LIN,MING-TZAN國籍：(中文/英文)中華民國/TW四、聲明事項□主張專利法第二十二條第二項□第一款或□第二款規定之事實，其事實發生日期為：年月日□申請前已向下列國家(地區)申請專利:【格式請依:受理國家(地區)、申請日、申請案號、順序註記】□有主張專利法第二十七條第一項國際優先權：□無主張專利法第二十七條第一項國際優先權：□主張專利法第二十九條第一項國內優先權：【格式請依:申請日、申請案

3、號、順序註記】□主張專利法第三十條生物材料：□須寄存生物材料者：國內生物材料【格式請依:寄存機構、日期、號碼、順序註記】國外生物材料【格式請依:寄存國家、機構、日期、號碼、順序註記】□不須寄存生物材料者:所屬技術領域中具有通常知識者易於獲得時，不須寄存。五、中文發明摘要：一種三相交流馬達轉軸位置(角度)之估測方法，惟在於利用變頻器的切換狀態，以估測馬達的反電動勢，進而推算馬達的定子側電流變化率，再達到估測交流馬達轉軸位置(角度)的目的；由於交流馬達內只要有交、直軸磁阻的差異，當變頻器驅動時，馬達定子電流會產生不同的電流變化率，故可證知只要量測及計算定子電流變化率，由於該值為轉軸角度的函數，

4、故經由適當的運算，即可得到甚為精確的馬達轉軸角度的估測值。六、英文發明摘要：七、指定代表圖：（一）本案指定代表圖為：（二）本代表圖之元件符號簡單說明：八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：九、發明說明：一種三相交流馬達轉軸位置（角度）之估測方法，尤指其利用適當的變頻器切換狀態，即可估測反電動勢的大小，進而計算定子電流的變化率，並達到馬達轉軸位置（角度）精確的估測。近年來，由於半導體元件不斷的進步，配合微處理機的日新月異，使得馬達驅動技術有著極大的進步，並廣泛的應用在相關的工業產品，如電動車、電梯及工具機等，其中部份的永磁式同步馬達其磁性材料安裝在轉子內，具有凸極效應，同步磁

5、阻馬達亦因其先天上的特性，亦具有凸極效應，最近，也有將三相感應馬達做適當的槽型設計，使其具有凸極效應，利用這些凸極的效應，即有助於偵測三相馬達的轉軸位置（角度）。習知利用凸極效應估測三相交流馬達轉軸位置（角度）的原理如下：在三相交流馬達轉軸位置（角度）之估測方法，已有許多方法被提出，如由馬達的電壓及電流計算定子磁通向量，再根據定子磁通估測馬達的轉軸角度。然而，此種方法在低速範圍時，將因定子磁通太小及雜訊太大而造成估測困難，通常在30轉／分以下，此種方法即無法使用。另外，有提出在定子電流通過零交越點時，控制變頻器使該相的功率開關截止，此時，該相線圈形同開路，利用此一瞬間偵測該相線圈的感應電勢

6、，由於感應電勢與轉軸角度有關，故可藉由感應電勢估算轉軸角度。由於三相電流每一週期只有六個零交越點，故在零交越點以外的轉軸角度，必須使用數值方法加以延伸，導致估測誤差過大，並使整個驅動系統的性能受到限制。有一些方法指出，直接由馬達的動態方程式估測馬達的轉軸角度，此種方法計算複雜，且馬達參數會隨著負載及轉速而改變，會產生估測誤差。最近，有人提出將感應馬達的槽型重新設計，俾產生適當的凸極磁阻效應，再加入高頻的電壓信號在定子側，然後測量定子的電流諧波，藉以估測馬達的相關轉軸角度，此種方法需要有良好的濾波及相鎖迴路。本發明主要係提供一個全新的三相交流馬達轉軸位置（角度）之估測方法，此一方法不需要知道

7、馬達參數，也不必增加任何額外的硬體電路，即可精確的估測出馬達的轉軸角度，並且，本案所提出的估測方法，其閉迴路控制經由實際測試，可以由靜止狀態直接啟動並運轉至額定轉速，控速範圍寬廣，亦不需經由開迴路啟動，故性能較習知的技術為優，相關說明如下：A.估測原理三相交流馬達的數學模式可表示為：v=ri+(1)v=ri+(2)v=rassaassbbssi+d(3)式中v、v、v：a、b、c相定子casbscs電壓i、i、i：a、b