TW486856B - Device for estimating initial pole of AC synchronous motor - Google Patents

Description

486856 A7 _____B7_ 五、發明說明（1 ) 本發明係關於在含線形器及旋轉器之永久磁鐵型A C 同步電動機不必使用磁極感知器（極點感知器）可進行 A C同步電動機之初期磁極推定者。 在起動A C同步電動機乃需由磁極檢測器所檢出之初 期磁極位置資訊，並依據正確之檢山初期磁極位置資訊， A C同步電動機即隨指令作動。惟檢出初期磁極位置資訊 如與A C同步電動機之磁極位置錯開土 9 0度時則有由於 不產生轉矩致A C同步電動機不作動，以及錯開± 9 0度 以上時就有違背指令逆轉等問題之發生。由於如此理由， 正確檢出初期磁極位置資訊對A C同步電動機至爲重要， 且爲獲得正確檢出初期磁極位置資訊A C同步電動機之初 期磁極推定方法被施多種種功夫。茲將初期磁極位置之錯 開角與發生轉矩（以下線形電動機之推力亦以轉矩示之） 之關係由式（1 )及圖1 b予以顯示。 T = TmXcos ( Θ error ) 其中，丁爲發生轉矩，Tm爲轉矩之最大値，Θ error 爲初期磁極位置之錯開角。 , 特開平6 — 1 5 3 5 7 6號公報所記載之習知技術則 ^ 是施加相當任意初期磁極位置角之電極，由此等之電動機

I J 旋轉方向及電動機旋轉速度之資訊以進行初期磁極位置運 5 算，並藉反覆進行而找尋正確初期磁極位置之方法。 ^ 但，習知技術之自初期磁極位置之廣泛錯誤推定範圍 ^ 逐漸接近狹窄錯誤推定範圍以推定A C同步電動機之初期 P 磁極位置真値的試湊性反覆法乃有； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- <請先閱讀背面之注意ί項再填寫本頁) * · 4 -1 -----r---訂----- -----f φ----------------------- 486856 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) ① 無法推定正確初期磁極位置（磁極位置之推定精度 範圍在± 3 0 °以內） ② 初期磁極位置之推定中電動機之作動範圍有變大之 可能性， ③ 推定時間有須費較長時間之可能性， ④ 難適用於存在有較大靜摩擦或接縫等外亂之負荷， 等問題。 爰是本發明係以； ① 可在短暫時間推定磁極位置， ② 可自由設定電動機作動範圍， ③ 可將電動作動範圍抑制於最小限度， ④ 可適用存在有外亂或較大接縫轉矩之負荷， ⑤ 可正確推定初期磁極位置真値， 有效利用A C同步電動機之性能及特性爲目的。 爲解決上述課題，本發明A C同步電動機之初期磁極 推定裝置之要旨乃如下述（1)〜（32)。 (1 )係在被設置於具有由指令速度計算指令轉矩（ 指令電流）之速度控制手段，與依照指令轉矩（指令電流 )驅動A C同步電動機之電流控制手段及P W Μ電力變換 裝置之A C同步電動機控制裝置的A C同步電動機之初期 磁極推定裝置，含有；自指令速度圖形發生手段所發生上 述指令速度減去檢出速度以計算速度偏差之速度偏差運算 手段，與對上述速度偏差乘以速度增量而計算指令轉矩（ 指令電流）之速度增量控制部，與由上述指令速度進行模 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # ·11111111 I — — — — — — — — — — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5- 486856 A7 __ B7 五、發明說明（3 ) — — — — — — — · — . (請先閱讀背面之注意事項再填ίϋ頁： •線- 式區間（第一週期區間與第二週期區間）判斷處理之模式 區間判斷手段，與依據上述模式區間判斷手段之結果切換 於上述第一週期區間及上述第二週期區間之任一模式區間 之模式開關，與當選擇上述第一週期區間時，進行判斷上 述指令速度是否爲資訊取得用速度區間之資料取得用速度 區間判斷手段，與於所判斷上述資料取得用速度區間自上 述指令轉矩（上述指令電流）運算第一指令轉矩資料（第 一指令電流資料）之第一指令轉矩運算手段（第一指令電 流運算手段），與當選擇上述第二週期區間時，進行判斷 上述指令速度是否爲上述資料取得用速度區間之資料取得 用速度區間判斷手段，與於所判斷上述資料取得用速度區 間自上述指令轉矩（上述指令電流）運算第二指令轉矩資 料（第二指令電流資料）之第二指令轉矩運算手段（第二 指令電流運算手段），以及使用上述第一指令轉矩資料（ 上述第一指令電流資料）及上述第二指令轉矩資料（上述 第二指令電流資料）之資訊以運算推定初期磁極位置之推 定初期磁極運算手段爲特徵。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (2 )係在被設置於具有將直流電壓變換爲任意之交 流電壓以驅動A C同步電動機之PWM電力變換手段，與 檢出上述A C同步電動機之三相電流之三相電流檢出手段 ，與檢出上述A C同步電動機之相對電角之電角檢出手段 ，與使用上述檢出電角進行三相檢出電流至二相檢出電流 之三相/二相座標變換之三相/二相座標變換計算手段， 與自上述檢出電角計算檢出速度之檢出速度運算手段，與 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 486856 A7 ____B7 五、發明說明（4 ) 自Q軸指令電流及d軸指令電流所構成二相指令電流減去 上述二相檢出電流以計算電流誤差之二相電流誤差運算手 段’與對上述電流誤差乘以二相電流比例積分增量而計算 二相指令雷壓之二相電流比例積分控制部，與使用上述檢 出電角進行自二相指令電壓至三相指令電壓之二相/三相 座標變換之二相/三相座標變換計算手段，以及將上述三 I 相指令電壓與載波予以比較以計算PWM門脉衝並將該 PWM門脉衝輸出至上述PWM電力變換手段之PWM門 脉衝運算手段的A C同步電動機控制裝置之A C同步電動 機之初期磁極推定裝置，含有：將缺陷省初期磁極位置設 定於零之缺省初期磁極設定手段，與指令速度以二週期波 形加以產生之指令速度圖形發生手段，與自上述指令速度 減去上述檢出速度以計算速度偏差之速度偏差運算手段， 與對上述速度偏差乘以速度增量而計算指令轉矩（指令電 流）之速度增量控制部，與由上述指令速度進行模式區間 (第一週期區間與第二週期區間）判斷處理之模式區間判 斷手段，與依據上述標式區間判斷手段之結果切換爲上述 第一週期區間及上述第二週期區間之任一模式區間之模式 開關，與當選擇上述第一週期區間時，對上述Q軸指令電 流輸入上述指令轉矩（上述指令電流）及對上述d軸指令 電流輸入零之後，並進行判斷上述指令速度是否爲正之加 速區間之加速區間判斷手段，與自所判斷上述區之加速區 域之上述指令轉矩運算第一最大指令轉矩資料（第一最大 指令電流資料）之第一指令轉矩運算手段（第一指令電流 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f. 訂· 線· 486856 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（5 ) 運算手段），與將上述第一最大指今轉矩存儲於存儲器之 第一存儲器存儲手段，與當選擇第二週期區間時，對上述 Q軸指令電流輸入零及對上述d軸指令電流輸入上述指令 轉矩（上述指令電流）後，並進行判斷上述指令速度是否 爲正之加速區間之加速區間判斷手段，與由所判斷上述正 之加速區間之上述指令轉矩運算第二最大指令轉矩資料（ 第二最大指令電流資料）之第二指令轉矩運算手段（第二 指令電流運算手段），與將上述第二最大指令轉矩存儲於 存儲器之第二存儲器存儲手段，與當上述指令速度結束第 二週期後，自上述存儲器叫出該最大指令轉矩（第一及第 二最大指令轉矩），並利用該等資訊以運算推定初期磁極 位置之推定初期磁極運算手段，以及藉在上述缺省初期磁 極位置加入上述推定初期磁極位置以運算補正初期磁極位 置之補正初期磁極運算手段爲特徵。 (3 )係在被設置於具有將直流電壓變換爲任意之交 流電壓以驅動A C同步電動機之PWM電力變換手段，與 檢出上述A C同步電動機之三相電流之三相電流檢出手段 ，與檢出上述A C同步電、動機之相對電角之電角檢出手段 ，與自上述檢出電角計算檢出速度之檢出速度運算手段， 與使用上述檢出電角自指令轉矩（指令電流）計算由A相 指令電流及B相指令電流及C相指令電流所構成三相指令 電流之三相指令電流運算手段，與自三相指令電流減去上 述三相檢出電流以計算電流誤差之三相電流誤差運算手段 ，與對上述電流誤差乘以三相電流比例積分增量而計算三 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ~ » n i n ϋ n n n n I ·.1 I ϋ ϋ ϋ 1 ϋ 1 ϋ ϋ 1 ϋ ϋ f n ϋ I I n n I n ϋ n ϋ ϋ« · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 486856 A7 __B7_ 五、發明說明（6 ) 相指令電壓之三相電流比例積分控制部，以及比較上述三 相指令電壓與載波以運算P W Μ門脉衝並將該P w Μ門脉 衝並輸出至上述PWM電力變換手段之PWM門脉衝運算 手段的A C同步電動機控制裝置之A C同步電動機之初期 磁極推定裝置，含有：將缺省初期磁極位置設定於零之缺 省初期磁極設定手段，與將指令速度以二週期波形予以產 生之指令速度圖形發生手段，與自上述指令速度減去上述 檢出速度以計算速度偏差之速度偏差運算手段，與對上述 速度偏差乘以速度增量以計算指令轉矩（指令電流）之速 度增量控制部，與由上述指令速度進行模式區間（第一週 週期區間及第二週期區間）判斷處理之模式區間判斷手段 ，與依據上述模式區間判斷手段之結果切換於上述第一週 期區間及上述第二週期區間之任一模式區間之模式開關， 與當選擇上述第一週期區間時，經在上述檢出電角加上0 度移位角（無相位變更）後，自上述指令轉矩（上述指令 電流）計算上述三相指令電流之三相指令電流變換手段， 與進行判斷上述指令速度是否位於正之加速區間之加速區 間判斷手段，與自被判斷爲上述正之加速區間之上述指令 轉矩運算第一最大指令轉矩（第一最大指令電流）値之第 一指令轉矩運算手段（第一指令電流運算手段），與將上 述第一最大指令轉矩存儲於存儲器之第一存儲器存儲手段 ，與當選擇第二週期區間時，經在上述檢出電角加上9 0 度移位角（9 0度相位變更）後，自上述指令轉矩（上述 指令電流）計算上述三相指令電流之上述三相指令電流變 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .. .- · I I I l· I I I 1111111 I — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9 - 486856 附件：第89118857號專利申請案丨 & _ 9丨年2月修正

中文說明書修正頁 丨年A7月日1貧」4 五、發明説明（7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 換手段，與進行判斷上述指令速度是否位於正之加速區間 之加速區間判斷手段，與自被判斷爲上述正之加速區域之 上述指令轉矩運算第二最大指令轉矩（第二最大指令電流 )値之第二指令轉矩運算手段（第二指令電流運算手段） ，與將上述第二最大指令轉矩存儲於存儲器之第二儲存器 存儲手段，與上述指令速度結束第二週期後，自上述存儲 器呼出該最大指令轉矩（第一及第二最大指令轉距），並 使用該等資訊以運算推定初期磁極位置之推定初期磁極運 算手段，以及藉在上述缺省初期磁極位置加上上述推定初 期磁極位置以運算補正初期磁極位置之補正初期磁極運算 手段爲特徵。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (4 )如前項（1 )〜（3 )之任一項所記載A C同 步電動機之初期磁極推定裝置，其中上述指令速度圖形發 生手段係能任意設定加減速區間時間及所定速區間時間， 與能任意設定加減速區間之速度波形，以及能任意設定指 令速度振幅値，而將上述指令速度以梯形波、三角形波、 矩形波、零速度波、正弦波等之二週期波形予以產生爲特 徵。 (5 )如前項（1 )〜（U之任一項所記載A C同 步電動機之初期磁極推定裝置，其中上述速度增量控制剖 係爲速度比例控制部與速度積分控制部組合之速度比例控 制部，速度比例積分控制度，速度積分控制部爲特徵。 (6 )如前項（1 )〜（U之任一項所記載A C同 步電動機之初期磁極推定裝置，其中上述電流控制手段係 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（llOX297公釐） :1〇 - 486856

____ _ 麵'f ___________ — ' 術兄 五、發明説明（8 ) --- 爲d Q電流控制手段（矢量電流控制手段），或爲三相電 流控制手段爲特徵。 (7 )如前項（1 )〜（D之任一項所記載A C同 步電動機之初期磁極推定裝置，其中係在以上述電流控商1 手段加以使用之上述d Q電流控制手段，於上述第一週期 區間將上述指令電流輸入於Q軸指令電流及將任意所定値 輸入於d軸指令電流，且於上述第二週期區間將上述指令 電流輸入於d軸指令電流及將任意—所定値輸入於q軸指令 電流爲特徵。 ([)如前項（1 )〜（U之任一項所記載A C同 步電動機之初期磁極推定裝置，其中係在以上述電流控制 手段加以使用之上述三相電流控制手段，於上述第一週期 區間對上述檢出電角如下式加予0度移位角（無相位變換 )後，自上述指令轉矩（上述指令電流）變換爲三枏指令 電流，於上述第二週期區間對上述檢出電角加予9 0度移 位角（9 0度相位變更）後，自上述指令轉矩（上述指令 電流）變換爲三相指令電流爲特徵， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I a*=I*xcos ( Θ f b - Θ shift) I b*=I*xcos (θ fb- 0 shift) — 1 2 Ο 度） I c* = I * x c 〇 s ( 0 fb- Θ shift) — 2 4 0 度） 在此，I *爲指令轉矩（指令電流）， 0 fb爲檢出電角（相對位置）， -11 - C请先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 486856 經濟部智慧財產局員工消費合作社印¾ ，A7 ；B7 五、發明説明（9 ) shift爲移位角（在第一週期區間爲0度，在第二 週期區間爲9 0度） I a *爲A相指令電流 I b *爲B相指令電流 I c *爲C相指令電流。 (丑_)如前項（1 )〜（D之任一項所記載A C同 步電動機之初期磁極推定裝置，其中係在上述電流控制手 段，於上述第一週期區間對上述檢出電角施加〇度移位角 (無相位變更）後，將上述指令轉矩（上述指令電流）以 上述指令電流加以處理，於上述第二週期區間對上述檢出 電角施加9 0度移位角（9 0度相位變更）後，將上述指 令轉矩（上述指令電流）以上述指令電流予以處理爲特徵 〇 (1 〇 )如前項（1 )〜（D之任一項所記載a c 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中上述資料取得用速 度區間係由正之加速區間，負之加速區間，正之減速區間 ，負之減速區間，正之所定速度區間，負之所定速區間之 組合所構成爲特徵。 (1-丄)如前項（1 )〜（D之任一項所記載A C 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中上述資料取得用速 度區間判斷手段係將上述磁極推定用資料於加速區間求取 時爲加速區間判斷手段，於所定速區間求取時爲所定速區 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 丨*--L-----^^裝----Ί—--訂------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 486856

五、發明説明（1〇) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 間判斷手段，於加速區間及所定速區間求取時爲加速•所 定速區間判斷手段，於減速區間及所定速區間求取爲減速 •所定速區間判斷手段，於加速區間及減速區間求取時爲 加減速區間判斷手段，於加速區間及減速區間以及所定速 區間求取時爲加減速•所定速區間判斷手段爲特徵。 (1 2 )如前項（1 )〜（u之任一項所記載A C 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中上述資料取得用速 度區間判斷手段爲上述所定速區間判斷手段時，由於能自 零設定至任意之時間，而自所設定上述任意時間（但，上 述任意時間較上述定速區間最終時間爲小）以後至上述所 定速區間最終時間運算上述磁極推定用資料爲特徵。 (1.3,)如前項（1 )〜（之任一項所記載 A C同步電動機之初期磁極推定裝置，其中係具有將在第 一週期區間所求得上述第一指令電流資料存儲於存儲器之 第一存儲器存儲手段，及將在第二週期區間所求得上述第 二指令電流資料存儲於存儲器之第二存儲器存儲手段爲特 徵。 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印^

(丄」)如前項（1 )〜（D之任一項所記載A C 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中係自上述存儲器存 取上述指令轉矩資料（第一及第二指令轉矩資料）爲特徵 〇 (丄上一)如前項（1 )〜（U之任一項所記載 A C同步電動機之初期磁極推定裝置，其中上述推定初期 磁極位置係由t a (上述第一指令電流資料/上述 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 486856

五、發明説明（11 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第二指令電流資料）予以計算，或由c 〇 s-i與s i η 一 1之組合予以計算，且在上述第一及第二指令電流資料爲 瞬時指令電流時由Σ ( t a η — 1 (上述第一瞬時指令電 流/上述第二瞬時指令電流））/ k予以計算，或由上述 第一指令電流資料與上述第二指令電流資料之關係予以計 算爲特徵。 (1_6 )如前項（1 )〜（U之任一項所記載 A C同步電動機之初期磁極推定裝置，其中上述第一指令 電流運算手段及上述第二指令電流運算手段所求取上述第 一指令電流資料及上述第二指令電流資料係爲最大指令電 流與平均指令電流以及瞬時指令電流，且最大指令電流爲 自上述資料取得用速度區間之指令電流所求取最大値，平 均指令電流爲將上述資料取得用速度區間之指令電流予以 平均之指令電流，而瞬間指令電流爲將上述資料取得用速 度區間之指令電流予以瞬時求取之指令電流爲特徵。 經濟部智慧財產局S工消費合作社印t (丄7 )如前項（1 )〜（U之任一項所記載 A C同步電動機之初期磁極推定裝置，其中係在上述指令 速度進行切換上述指令速度爲正或負時設具零指令速度之 休止區間，且該休止區間之時間可任意予以設定爲特徵。 (18 )如前項（1 )〜（U之任一項所記載A C 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中係在上述指令速度 之第一週期之第一週期區間及第二週期之第二週期區間之 間設置具零指令速度之休止區間，且將區間切換於休止區 間進行爲特徵。 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 486856 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 五、發明説明（12 f ~ ~'——— .(1 9 )如前項（1 )〜（D之任 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中係 進行強制性相位變更時即設置休止區間， 更於上述休止區間予以進行爲特徵。 ([0 )如前項（1 )〜（U之任 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中係 速度進行第一週期區間及第二週期區間之 強制性相位變更時，可進行上述速度增量 分增量處理（積分項之淸斑、保持、其他 量處理手段爲特徵。 (2 1 )如前項（1 )〜（U之任 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中爲 步電動機之轉矩軸或磁通軸之方向（領域 斷用指令速度係使用前項（4 )記載之指 波形爲特徵。 (2 2 )如前項（1 )〜（D之任 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中上 機之初期磁極推定裝置內之參數設定用存 予以設定速度偏差限制水準，轉矩限制水 準之一個以上爲特徵。 (2 3 )如前項（1 )〜（U之任 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中速 手段係將自上述軸方向判斷用指令速度減 所運算速度偏差與上述速度偏差限制水準 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -15 - 一項所記載A C 在上述指令速度 且將上述相位變 一項所記載A C 具有在上述指令 切換時，或進行 控制部之速度積 )之速度積分增 一項所記載A C 判斷上述A C同 )所設軸方向判 令速度第一週期 一項所記載A C 述A C同步電動 儲器係由使用者 準，速度限制水 一項所記載A C 度偏差過大判斷 去上述來出速度 予以比較而進行 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 486856 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 执· “ A7 . ..'~：:u. ： B7 ..….—.__五、發明説明（13) 〜 電動機之速度偏差運大判斷爲特徵。 (2 4 )如前項（1 )〜（_2_)之任一項所記載 A C同步電動機之初期磁極推定裝置’其中轉矩過大判斷 手段係將自上述速度控制部所求取指令轉矩與上述轉矩限 制水準予以比較而進行電動機之指令轉矩過大判斷爲特徵 〇 (2 5 )如前項（1 )〜（U之任一項所記載A C 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中速度過大判斷手段 係將上述檢出速度與上述速度限制水準予以比較而進行電 動機之速度過大判斷爲特徵。 (2 6 )如前項（1 )〜（U之任一項所記載A C 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中係將電角3 6 0度 由某正之整數η予以分割，且假定上述轉矩軸位於其中某 一方向以軸方向判斷用指令速度控制上述A C同步電動機 ，並以上述速度偏差過大判斷手段進行速度偏差過大判斷 ，而由其結果推定上述轉矩軸之方向爲特徵。 (2 7 )如前項（1 )〜（U之任一項所記載A C 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中係依據上述束度偏 差過大判斷之結果假定上述A C同步電動機之轉矩軸位於 另別方向，且以軸方向判斷用指令速度控制上述A C同步 電動機，並藉反覆予先將以上述速度偏差過大判斷手段進 行速度偏差過大判斷之上述動作加以設定之程序而推定上 述A C同步電動機之轉矩軸方向爲特徵。 (2 8 ) 一種A C同步電動機之初期磁極推定裝置， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!〇><297公釐） 7l6 _ (請先閲讀背面之注意事 I# 項再填· 寫本頁) 裝' 訂 486856 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（14) 係以前項（2,.,0,)〜（„2—6,,.,)之任一項所記載之軸方向判 斷手段推定上述AC同步電動機之轉矩軸方向後，由前項 (1)、 （2)或（3)之運算處理而推定上述ac同步 電動機之初期磁極位置爲特徵。 (2.......9 .)如前項（1 )〜（D之任一項所記載a C 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中上述資料偏差過大 判斷手段係將上述第一指令轉矩資料及上述第二指令轉矩 資料之差分（資料差異成份）與上述資料偏差限制水準予 以比較而進行資料偏差過大判斷爲特徵。 (3...0......)如前項（1 )〜（U之任一項所記載 A C同步電動機之初期磁極推定裝置，其中係以上述資料 偏差過大判斷手段進行資料偏差過大判斷，當其結果爲「 資料偏差^資料偏差限制水準」時，經進行變更爲預先設 定之相位後，乃以前項（1 )、 （ 2 )或（3 )之再度運 算處理而推定上述A C同步電動機之初期磁極位置爲特徵 〇 (3 1 )如前項（1 )〜（U之任一項所記載A C 同步電動機之初期磁極推定裝置，其中上述A C同步電動 機爲旋轉電動機動或線形電動機爲特徵。 〔圖示之簡單說明〕 圖1爲含有本發明所處理初期磁極推定裝置之速度控 制槪略方塊圖。 圖2爲依據含有本發明實施例有關A c同步電動機之 (請先閲讀背面之注意事 J· 項再填- 裝-- 寫本頁) 訂 it 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · 17 - 486856 A7 ___B7__ 五、發明說明（15 ) 初期磁極推定方法之d q電流控制（矢量控制）之速度控 制方塊圖。 圖3爲本發明實施例有關A C同步電動機之初期磁極 推定方法關連之詳細方塊圖。 圖4本發明實施例有關A C同步電動機之初期磁極推 定方法關連之詳細方塊圖。 圖5爲本發明實施例有關具二週期份指令速度之指令 速度圖形（梯形波）關係圖。 圖6本發明實施例有關具二週期份指令速度之指令速 度圖形（三角形波）關係圖。 圖7爲本發明實施例有關具二週期份指令速度之指令 速度圖形（矩形波）關係圖。 圖8爲本發明實施例有關具二週期份指令速度之指令 速度圖形（零速波）關係圖。 圖9爲圖3所示初期磁極推定方法詳細方塊圖之d Q 模式開關之關係圖。 圖1 0爲本發明實施例有關A C同步電動機之初期磁 極推定方法關連流程圖。> • 圖1 1爲本發明實施例有關A C同步電動機之初期磁 ： 極推定方法關連流程圖。 ； 圖1 2爲判斷本發明實施例有關轉矩軸或磁通軸之領 * 域所需流程圖。 ： 圖1 3爲圖1 2流程圖之s 1 0 8 「轉矩軸方向判斷 ί 用子程序」有關流程圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·-----r---訂---------線 — #----------------------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18- 486856 A7 ___B7___ 五、發明說明（16 ) 圖1 4爲連續圖1 3流程圖之（A )部份流程圖。 圖1 5爲本發明實施例有關將3 6 〇度予以8分割之 各方向顯示圖。 圖1 6爲初初期磁極位置之錯開角與所發生轉矩之關 係顯示圖。 〔符號之說明〕 * 表示指令之添加字 fb 表示檢出之添加字 d〜q 二相座標系 a-d-c 三相座標系

Vt 搬送三角形波電壓

Vdc PWM反相器之直流電壓

Vq*,Vd* 二相座標之d軸與q軸之指令電壓

Va*,Vb*,Vc* 三相座標之a相，b相，c相之指令電壓

Va，Vb，Vc 三相座標之a相，b相，c相之反相器輸出電壓 T* 指令轉矩 I* 指令電流

Tm，T，Tloss 轉矩最大値，發生轉矩（推力），轉矩損失 IqMd* 二相座標之q軸與d軸之指令電流

Ia，Ib，Ic 三相座標之a相，b相，c相之實際電流

IafbJbfb,Icfb 三相座標之a相，b相，c相之檢出電流 Δ Iq,A Id 二相座標之q軸與d軸之電流誤差 II data*,I2 data* 第一指令電流資料及第二指令電流資 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --r---訂--- -線 — ·----------------------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -19 - 486856 A7 一 —___B7__ 五、發明說明（17 ) 料 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 data* call,12 data* call 調出第一指令電流資料及調出 第二指令電流資料 II max* ,12 max* 第一最大指令電流，第一最大指令電流 II ave*,I2 ave* 第一平均指令電流，第一平均指令電流 II inst*[k],I2 inst*[k] k時分之第一瞬時指令電流，k時分 之第二瞬時指令電流 Θ error 初期磁極位置之錯開角 Θ 0 初期設定時之缺省初期磁極位置 0 est，0 comp 推定初期磁極位置，補正初期磁極位置

Θ est ave Θ est inst ω * , ω f b Δ ω MAX FNC ABS 1 聲 Hi I 讨 i

If -：P 製 Θ e st max 以最大指令電流所計算之推定初期磁極位置 以平均指令電流所計算之推定初期磁極位置 以瞬時指令電流所計算之推定初期磁極位置 指令速度，與檢出速度 速度偏差 最大運算函數 任意函數 絕對値運算函數

Gau，Gbu，Gcu,Gad，Gbd，Gcd PWM 反相器之門 6 脉衝 sp.err 速度偏差判定標記 safe_area 軸方向判斷標記 1 本發明初期磁極推定裝置及方法 6 電流控制手段 7 PWM電流變換裝置 -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 486856 A7 B7 五、發明說明（18 ) 8 速度控制手段 11 AC同步電動機（旋轉電動機或線形電動機） 12 三相交流電流檢出器（CT) 13 編碼器 14 檢出速度運算手段 15 補正初期磁極位置運算手段 61 3/2座標變換計算手段 62 減法器（電流誤差計算手段） 63 電流比例積分控制部 64 2/3座標變換計算手段 71 PWM門脉衝發生器 72 三角形載波 73 PWM反相器 74 直流電源裝置 81 減法器（速度偏差計算手段） 82 速度增量控制部 101 指令速度圖形發生手段 102 模式區間判斷手段 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 103 速度積分增量處理手段 104 模式開關 105 指令速度結束判斷手段 106 存儲器呼出手段 106A 資料偏差過大判斷手段 107 推定初期磁極位置運算手段 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公藿） 486856 A7 ____B7_ 五、發明說明（19 ) 108 缺省初期磁極位置設定手段 109 補正初期磁極運算手段 1101 第一週期區間（q軸指令電流—指令轉矩，d軸指令 電流—· 0) 1102 資料取得用速度區間判斷手段 1103 第一指令電流運算手段 1104 第一存儲器存儲手段 1201 第二週期區間U軸指令電流—0，d宙指令電流—指 令轉矩） 1 202 資料取得用速度區間判斷手段 1 203 第二指令電流運算手段 1 204 第二存儲器存儲手段 實施發明之最佳形態 以下，就本發明實施例參照圖示加以說明。 圖1爲含本發明所處理初期磁極推定裝置之速度控制 槪略方塊圖。 . 在圖1 ，係依照指令轉矩由電流控制手段6及P w Μ I 電流變換裝置7驅動AC同步電動機1 1。AC同步電動 σ I 機1 1爲未具磁極感知器（極點感知器）之AC旋轉電動 \ 機或線形電動機。 1 ^ A C同步電動機1 1之電流I fb則由電流檢出手段 ^ 1 2予以檢出，並將AC電動機之相對電角（相對位置） Ρ Θ fb以電角檢出手段（編碼器）1 3加以檢出。 •22· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 486856 Α7 _ Β7 五、發明說明έο ) 檢出速度運算手段14乃自電角檢出手段13所檢出 之檢出電角0 fb計算檢出速度ω fb。 本發明之初期磁極推定裝置及方法1係發出指令速度 ，並經速度控制手段8自指令速度及檢出速度之資訊運算 指令轉矩，且將指令轉矩之資訊由本發明之初期磁極推定 裝置及方法予以進行處理而獲得A C同步電動機之推定初 期磁極位置。 圖2爲依據含本發明實施例有關A C同步電動機之初 期磁極方法之d Q電流控制（矢量控制）的速度控制方塊 圖。 圖3〜圖4爲本發明實施例有關A C同步電動機之初 期磁極推定方塊所關連之詳細方塊圖。 圖5〜圖8爲本發明實施例有關具二週期份波形之指 令速度圖形關係圖，其中，圖5爲梯形波之指令速度圖形 ，圖6爲三角形波之指令速度圖形’圖7爲矩形波之指令 速度圖形，圖8爲零速波之指令速度圖形。而，在加減區 間之指令速度增減圖形雖是隨意，但在此乃使用一次增減 函數加以說明。 圖9爲圖3〜圖4所示初期磁極推定方法。詳細方塊 圖之模式開關的關係圖。 圖1 0〜圖1 1爲本發明實施例有關AC同步電動機 之初期磁極推定方法關連流程圖。 對於圖5〜圖8所示週期份指令速度圖形之區間則如 下述予以定義。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 & 之 注 意 事 項 再 填 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23 - 瑪856 A7 ^一 _B7_____ 五 '發明說明（21 ) ①t10〜t20爲第一週期區間，t20〜t30 胃第Ξ週期區間。將該等顯示於表1。 裏1 ^__ 第1週期區間 第2週期區間 ^_ tl0-t20 t20〜t30 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ②t 1 0〜t 1 1爲零速開始區間，t 1 4〜t 1 5爲休 止區間，t 1 8〜t 2 1爲模式切換區間，t 24〜 t 2 5爲休止區間，t 2 8〜t 3 0爲零速結束區間，以 上即爲零速區間（由零速開始區間，休止區間，模式切換 區間，零速結束區間所構成），該等區間亦可稱謂休止區 間。將該等顯示於表2。 表2 零速開始區間 休止區間 模式切換 零速結束區間 U0 〜tl 1 tl4〜tl5 、 t24〜t25 . U8 〜t21 t28〜t30 ③ til 〜tl2，tl3 〜tl4，tl5 〜 tl6，tl7 〜tl8，t21 〜t22，t23 〜 t24， t25〜t26， t27〜t28爲加減速區間 ，將該等顯示於圖3。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -24- 暖濟部智慧財產局員工消費合作社印製 486856 A7 ---__B7 & '發明說明（22 ) 表3 ^^7 加速區間 減速區間 正方向 tl1〜tl2 、 t21〜t22 tl3〜tl4 、 t23〜t24 負方向 tl5〜16 、 t25〜t26 tl7〜tl8 、 t27〜t28 ④ tl2 〜tl3，tl6 〜tl7，t22 〜 t23， t26〜t27爲所定速區間，將該等顯示於表 4 。 表4 所定速區間 正方向 tl2〜tl3 、 t22〜t23 負方向 tl6〜17、 t26〜t27 在上述所定義各區間，藉隨用途對區間進行時間設定 ’可推想有梯形波之基本波形（設定時間I )〜應用波形 (設定時間I I〜設定時間I V，其他）等。將該等顯示 於表5。 .ϋ H - n n n n ϋ ϋ I I ϋ n ϋ I I 一-0, · ϋ «I ϋ ϋ ϋ ϋ n I n n ϋ —>1 ϋ n ϋ n ϋ ϋ n «ϋ ϋ n ϋ ϋ ϋ n ϋ ϋ n n — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -25- 486856 A7 B7 五、發明說明（23 ) 表5 指令速度圖形 梯形波 三角形波 矩形波 零速波 圖5 圖6 圖7 圖8 設定時間I 設定時間II 設定時間in 設定時間IV 指令速度之振幅値 50 50 50 0 零速開始區間時間 5ms 5ms 5ms 5ms 零速結束區間時間 5ms 5ms 5ms 5ms 加速區間時間 50ms 50ms 0ms 50ms 減速區間時間 50ms 50ms 0ms 50ms 所定速區間時間 500ms 0ms 500ms 500ms 休止區間時間 50ms 50ms 50ms 50ms 模式切換區間時間 50ms 50ms 50ms 50ms <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此，5ms ，50ms ，500ms之時間爲任意 設定値，而指令速度振幅値之5 0爲任意設定値，其單位 爲r/m i η (旋轉電動機時）或mm/s e c (線形電 動機時）。 爲取得磁極推定用資料所設定資料取得用速度區間係 可依據上述求取之指令速度圖形，自表6所示各種區間選 擇之。將該等顯示於表6。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -26- 486856 A7 B7 五、發明說明（24 ) 表6 (其1 ) 資料取得用速度區間 梯形波 三角形波 矩形波 零速波 正之加速區 til 〜tl2 、 〇 〇 X 〇 間 t21〜t22 負之加速區 tl5 〜tl6 、 〇 〇 X 〇 間 t25 〜t26 正之所定速 tl2 〜tl3 、 〇 X 〇 〇 區間 t22 〜t23 負之所定速 tl6 〜tl7 、 〇 X 〇 〇 區間 t26 〜t27 正之加速· til 〜tl3 、 〇 X X 〇 所定速區間 t21 〜t23 負之加速· tl5 〜tl7 、 〇 X X 〇 所定速區間 t25 〜t27 正之減速· tl2 〜U4 、 〇 X X 〇 所定速區間 t22 〜t24 負之減速· tl6 〜tl8 、 〇 X X 〇 所定速區間 t26 〜t28 正加減速區 til 〜tl2 〇 〇 X 〇 間 tl3 〜tl4 t21〜t22 t23 〜t24 ·— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) « — — — — — — I— I — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -27- 486856 A7 B7 五、發明說明（25 ) 表6 (其2 ) 資料取得用速度區間 梯形波 三角形波 矩形波 零速波 負之加減速 tl5 〜tl6 〇 〇 X 〇 區間 tl7〜U8、 t25 〜t26 t27〜t28 正之加減速 ttll 〜ttl4 、 〇 X X 〇 •所定速區 t21 〜t24 間 負之加減速 tl5 〜tl8 、 〇 X X 〇 •所定速區 t25 〜t28 間 --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填®^頁) . 在此，◦爲表示可設定資料取得用區間，X爲表示不 能設定。 在資料取得用速度區間所獲之磁極推定用取得資料之 種類乃可由下述三項予以設定。 ① 第一及第二最大指令轉矩（第一及第二最大指令電 流） ② 第一及第二平均指令轉矩（第一及第二平均指令電 流） ③ 第一及第二瞬時指令轉矩（第一及第二瞬時指令電 流） .線- 9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -28- 486856 A7 _ B7 五、發明說明（26 ) 第一指令電流及第二指令電流則由磁極推定用取得資 料種類之設定，而可自最大指令轉矩及平均指令轉矩以及 瞬時指令轉矩選擇之，各資料之取得運算即由下式（2 ) 〜（7)予以進行。 11 max* = MAX(Il*[k]) ⑵ 12 max* = MAX(I2*[k]) (3) 11 ave* = Σ (11 * [k] )/k (4) 12 ave*= Σ (I2*[k])/k (5) 11 inst*[k]=Il*[k] (6) 12 mst*[k] = I2*[k] (7) 在此，I 1 max*及I 2 max*爲第一及第二最大指令電 流， I 1 ave*及I 2 ave*爲第一及第二平均指令電 流， I 1 inst*[k]及 I 2 inst*[k]爲第一及第二瞬間 指令電流， MAX爲最大値之運算函數， k爲任意資料數。 以下，以d q電流控制及依據下述設定之實施例說明 本發明初期磁極推定方法。 ① 設定1 ;二週期份指令速度二梯形波指令速度圖形 ② 設定2 ;資料取得用速度區間=> 正之所定區間 ③ 設定3 ;磁極推定用取得資料最大指令轉矩（最 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 響· 訂---------線」 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -29- 486856 Α7 ______ Β7 五、發明說明（27 ) 大指令電流） (請先閱讀背面之注意事項再填J頁) 本發明實施例係以圖2所示A C同步電動機之d q電 流控制手段之速度控制循環，進行圖3所示初期磁極推定 方法。 A C同步電動機之d q電流控制則是除去圖1中之 A C同步電動機之構成。即，以將直流電壓7 4變換爲任 意交流電壓之PWM電力變換手段7 2驅動A C同步電動 機1 1 ，由三相電流檢出器1 2檢出AC同步電動機之三 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 相電流，並以電角檢出器1 3檢出A C同步電動機之相對 電角，而由使用電角資訊之三相/二相座標變換計算手段 6 1進行自三相檢出電流轉換爲二相檢出電流之三相/二 相座標變換。又以檢出速度計算手段1 4使用檢出電角0 進行運算檢出速度ω。復由電流誤差計算手段6 2自二相 指令電流減去二相檢出電流以計算電流誤差，並在二相電 流比例積控制部6 3對電流誤差乘以二相比例積分增量計 算二相指令電壓，且由使用電角資訊之二相/三相座標變 換計算手段6 4進行自二相指令電壓至三相指令電壓之二 相/三相座標變換。而以> P W Μ門脉衝發生手段7 1將三 相指令電壓與三角形波之載波7 2予以比較運算P W Μ門 脉衝，再將該等脉衝輸出至上述PWM反相器7 3。 其次之步驟，係由指令速度圖形發生手段1 0 1發生 梯形波指令速度圖形，並在速度偏差計算手段8 1自指令 速度減去檢出速度計算速度偏差，再於速度增量控制部 8 2對速度偏差乘以速度增量而計算指令轉矩（指令電流 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 486856 A7 __ _B7 _ _ 五、發明說明（28 ) )0 復由模式區間判斷1 〇 2自梯形波之指今速度進行第 一週期區間與第二週期區間之模式區間判斷，且依據其判 斷結果以模式開關1 〇 4進行模式區間之切換動作。 欲自第一週期區間切換爲第二週期區間時（由速度控 制手段所運算指令電流自輸入於q軸指令電流變爲輸入於 d軸指令電流之動作），則必需設成在零速區間之模式切 換區間進行之。其理由乃在於零速區間以外區間（例如加 減速區間，所定速區間）進行模式切換時，由速度積分增 量所積存成份（積分項）易發生異常動作現象所致。即在 t 1 7〜t 2 1間進行模式開關之模式切換。且被設成在 模式開關進行模式切換瞬間可淸理速度積分增量之積分項 〇 當選擇第一週期區間時，即向Q軸指令電流輸入在速 度增量控制部所計算之指令轉矩（指令電流），並向d軸 指令電流輸入零。 復以加速區間判斷手段1 1 0 2判斷指令速度是否爲 , 正之加速區間，且自所判斷區間之指令轉矩計算第一最大 ί 指令轉矩（第一最大指令電流），並由第一存儲器存儲手 \ 段1 1 0 4予以存儲於存儲器。 ) 當選擇第二週期區間時，則對Q軸指令電流輸入零， ( f 並對d軸指令電流輸入在速度增量控制部所計算之轉令轉 ： 矩（指令電流）。 i" 再於加速區間判斷手段1 2 0 2進行判斷指令速度是 -----r---訂 i ϋ n ϋ «1 ϋ ϋ I 線_#----------------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -31 - 486856 A7 B7 五、發明說明（29 ) (請先閱讀背面之注意事項再填Ϊ 否爲正之加速區間，並自所判斷區間之指令轉矩計算第二 最大指令轉矩（第二最大指令電流），且由第二存儲器存 儲手段1 2 0 4予以存儲於存儲器。 在指令速度之第二週期區間以後（t 3 0〜），係由 存儲器呼出手段1 0 6自存儲器呼出該存儲器所存儲之第 一最大指令電流資料及第二最大指令電流資料，將自所呼 出第一最大指令電流資料及第二指令電流資料由資料偏差 過大判斷手段1 0 6 A予以進行資料過大判斷。然後由所 呼出第一指令電流資料及第二指令電流資料之資訊以式（ 8 )之推定初期磁極計算手段1 〇 7予以進行運算推定初 期磁極位置0 est。但，存儲於存儲時之第一及第二指令電 流（I 1 data*，I 2 data*)與所呼出第一及第二指令電流 資料（I 1 data* call，I 2 data* call)卻是相同値。 ① 存儲器之程序I : I 1 data*—存儲器— I 1 data* call ② 存儲器之程序I I : I 2 data*—存儲器〜 I 2 data* call 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Θ est = FNC(Ildata*,I2data*) = tan'1(Ildata*/I2data*) starf1(第一最大指令電流/第一最大指令電流）（8) 在此，0 est爲推定初期磁極位置 FNC爲任意函數， II data*爲第一指令電流資料（第一指令轉矩資 料）， -32 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公« ) 486856 A7 ---B7 五、發明說明（30 ) I2data*爲第二指令電流資料（第二指令轉矩資 料）， 最後’由使用式（9)之補正初期磁極運算手段 1 〇 9將推定初期磁極位置0 est加入於缺省初期磁極位置 設定手段1 〇 8所設定之缺省初期磁極位置0 〇，以進行 運算補正初期磁極位置0 comp。 0 comp = 0 0+ 0 est ( 9 ) 在此，0 comp爲補正初期磁極位置， 0 0爲初期設定之缺省初期磁極位置（任意値 )° 在推定初期磁極位置之運算所用第一指令電流資料及 第二指令電流資料爲最大指令電流，平均指令電流，瞬時 指令電流時，即由下式（1 0 )〜（1 2 )求取推定初期 Θ est max = tan*1(Ilniax*/I2max*) (10) 0 est max = tan](11 ave*/I2ave*) (11) Θ est inst= Σ (tan-1(11inst*[k]/I2inst*[k]))/k (12) 圖1 2爲本發明實施例有關轉矩軸或磁通軸之領域判 斷用之流程圖。 圖1 3爲圖1 2流程圖之S 1 0 8 「轉矩軸方向判斷 用子程序」有關之流程圖。 圖1 4爲連續於圖1 3流程圖（A )部份之流程圖。 圖1 5爲本發明實施例有關將3 6 0度予以8分割之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 零 竣濟邹智慧財轰局員工消費合作社印製 訂---------線 4------!!.------------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -33· 486856 A7 ------- B7 五、發明說明（31 ) 各方向顯示圖。 ----- IΊ I Ί ^-------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填 頁) 茲將包括A C同步電動機之轉矩軸方向判斷處理之對 於_h述初期磁極推定運算手段的次序如下述予以顯示。 首先依據圖1 2之流程圖如次判斷轉矩軸之方向（領 域）。 <轉矩軸之方向（領域）判斷用主程序> • S 1 0 0 :將缺省初期磁極位置（現現設定之初期 磁極位置）設定於零。又將safe_area判定標記設定於零。 再進入S 1 〇 1。 • S 1 〇 1 :將指令速度波形發生手段所發生波形之 第一週期份作爲軸判斷用指令速度圖形予以輸入。再進入 S 1 0 2 ° • S 1 0 2 :藉速度偏差運算手段自軸判斷用指令速 --線- 度減去檢出速度而運算速度偏差。再進入S 1 0 3。 • S 1 0 3 :由速度比例積分控制部對速度偏差乘以 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 速度比例積分增量而計算指令轉矩（指令電流）。但在切 換轉矩軸方向瞬間淸理速度積分增量之積分項。並進入 S 1 0 4 ° • S 1 0 4 :對Q軸指令電流輸入指令轉矩（指令電 流），對d軸指令電流輸入零。再進入S 1 0 5。 • S 1 0 5 :速度偏差過大判斷手段之判斷結果爲「 速度偏差-速度偏差限制水準」時，即進入S 1 0 7。否 則進入s 1 0 6。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 34 - 486856 A7 ---------B7____ 五、發明說明（32 ) • s 1 〇 6 :如指令速度結束即進入s 1 〇 8。否則 進入S 1 〇 1。 (請先閱讀背面之注意事項再填®頁) • S 1 〇 7 :將1代入於sp_err。再進入S 1 0 8。 • 1 0 8 :以「轉矩軸之方向判斷用子程序」決定指 令轉矩（指令電流）之流動方向。再進入S 1 〇 9。 • S 1 〇 9 : safejrea判定標記爲零即進入S 1 1 0 。如1即進入S 1 1。 •S11〇:將指令速度自最初重新輸入。再進入 S 1 〇 1。 • SSI 1 :進入「初期磁極推定程序」之步驟1。 <轉矩軸之方向判斷用子程序> •F1:在圖15假定AC同步電動機之轉矩軸位於 ①之方向（將Θ 0設定於0度）。如〇.K ·即進入 F11。如N.G.則進入F12。 • F 1 〇 :在圖1 5假定轉矩軸位於④之方向（將 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 00設定於135度）。如〇·Κ·乃進入F101。如 N.G·即進入F102。 • F 1 1 :在圖1 5假定轉矩軸位於⑧之方向（將 (90設定於135度）。如〇·Κ·乃進入Fill。如 N.G.即進入F112。 • F 1 2 ··立即將轉矩軸判斷用指令速度設於〇，至 其次軸判斷用指定速度之間，並不作爲。再進入F 1 〇。 •F100 :在圖15假定轉矩軸位於⑤之方向（將 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -35- 486856 A7 _ B7 五、發明說明（33 ) 設定於180度）。如〇·Κ·乃進入F1001。 如Ν · G ·則進入F 1 0 0 2。 •F1〇1:在圖15假定轉矩軸位於③之方向（將 0〇設定於90度）。如〇·Κ·乃進入F1011。如 N.G·則進入F1012。 • F 1 〇 2 :立即將軸判斷用指令速度設爲〇，直至 其次之軸判斷用指令速度之間，假定轉矩軸位於圖1 5之 於⑤之方向（將0 0設定於2 2 5度）。待其次軸判斷用 指令速度到來則進入F 1 0 0。 • F 1 1 〇 :在圖1 5假定轉矩軸位於③之方向（將 Θ0設定於90度），及將safe-area判定標記設定於1 ° • F 1 1 1 :在圖1 5假定轉矩軸位於⑦之方向（將 Θ0設定於270度）。如〇·Κ·乃進入F1111。 如Ν · G ·乃進入F 1 1 1 2。 • F 1 1 2 :立即將軸判斷用指令速度設爲0，直至 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次之軸判斷用指令速度之間，假定轉矩軸位於圖1 5之 ②之方向（將Θ 0設定於4 5度）。待其次軸判斷用指令 速度到來則進入F 1 1 0 • F 1 〇〇〇 :在圖1 5假定轉矩軸位於⑧之方向（ 將00設定於3 15度）。safe — area判定標誌設定於1。 • F 1 〇 〇 1 ··在圖1 5假定轉矩軸位於⑦之方向（ 將00設定於270度），safe_area判斷標記設定於1。 •F1002 :立即將軸判斷用指令速度設爲0，直 至其次之軸判斷用指令速度之間，假定轉矩軸位於圖1 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) -36: _ 486856 A7 B7 五、發明說明（34 ) 之⑦之方向（將0 0設定於2 7 0度）。待其次軸判斷用 指令速度到來則進入F 1 0 0 0。 ---ΓΙ;--Ί ^-------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填|||頁} • F 1 〇 1 〇 :在圖1 5假定轉矩軸位於⑤之方向（ 將00設定於225度）。safe_ai:ea判定標誌設定於1 ° • F 1 〇 1 1 :在圖1 5假定轉矩軸位於0之方向（ 將00設定於45度），如〇·Κ·即進入F0111。 如N.G.即進入F10112。 • F 1 〇 1 2 :立即將軸判斷用指令速度設爲〇 ’直 至其次之軸判斷用指令速度之間，假定轉矩軸位於圖1 5 之⑤之方向（將0 0設定於1 8 0度）。待其次軸判斷用 指令速度到來則進入F 1 0 1 0。 • F 1 1 1 0 :在圖1 5假定轉矩軸位於②之方向（ 將Θ 0設定於4 5度）。safe_area判定標記設定於1 ° -線· • F 1 1.1 1 :在圖1 5假定轉矩軸位於①之方向（ 將0 0設定於0度），safejrea判定標記設定於1 ° • F 1 1 1 2 :立即將軸判斷用指令速度設爲〇 ’直 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 至其次之軸判斷用指令速度之間，假定轉矩軸位於圖1 5 之①之方向（將0 0設定於〇度）。待其次軸判斷用指令 速度到來則進入F 1 1 1 0。 • F 1 〇 1 1 0 ··在圖1 5假定轉矩軸位於⑤之方向 (將00設定於180度）。及將safe —area判定標誌設定 於1。 •F10111 :在圖15假定轉矩軸位於④之方向 (將00設定於13 5度），及將safe_area判定標記設定 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） · 37 - 486856 A7 五、發明說明（35 ) 於1。 • F 1 〇 1 1 2 ··立即將軸判斷用指令速度設爲〇， 直至其次之軸判斷用指令速度之間，假定轉矩軸位於圖 1 5之④之方向（將0 〇設定於1 3 5度）。待其次軸判 斷用指令速度到來則進入F 1 〇 1 1 〇。 <初期磁極推定程序> •步驟1 :將缺省初期磁極位置（9 〇設定爲任意角 (E 1 〇 1 )。 •步驟1 A :進行設定資料偏差限制水準 (E 1 〇 1 A )。 •步驟2 :在指令速度圖形發生手段進行設定指令速 度圖形（指令速度振幅値，加速區間時間，所定速區間時 間，休止區間時間，模式切換區間時間），對適用之應用 領域產生最適宜之指令速度圖形（梯形波，三角形波，矩 形波，零速波，止弦波）（E 1 0 2，E 1 〇 5 )。 •步驟3 ·依據在E 1 0 2求得之指令速度圖形設定 資料取得用速度區間（參照袠2 )及在該資料取得用速度 區間能獲得之磁極推定用取得資料（最大指令電流，平均 指令電流，瞬時指令電流）（Ε1〇3，Ε1〇4)。 •步驟4:自指令速度減去檢出速度以運算速度偏差 (E 1 0 6 )。 •步驟5 :對速度偏差乘以速度增量（速度比例增量 ，速度比例積分增量，速度積分增量之任一）而運算指令 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----— I 訂--- •線丨Φ----------------------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -38· 486856 A7 B7 五、發明說明（36 ) 轉矩（指令電流）（E 1 〇 7 )。 •步驟6 :以模式區間判斷手段自指令速度進行模式 區間（第一週期區間及第二週期區間）之判斷處理，並依 據其結果由模式開關進行自第一週期區間切換爲第二週期 區間之動作（E 1 〇 9 )。 •由模式開關進行模式切換瞬間以速度積分處理手段 進行速度積分增量之積分項處理（積分項之淸理，保持， 其他）（E 1 0 8 )。 •步驟7 :對在E 1 0 9所求取第一週期區間進行步 驟8A〜步驟8C (E1101〜E1104)之動作， 對在F 1 0 7求得之第二週期區間則進行步驟9 A〜步驟 9C (E1201 〜E1205)之動作。 •步驟8 A :向q軸指令電流輸入以在步驟5運算之 指令轉矩（指令電流），向d軸指令電流輸入零入 (E 1 1 0 1 )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •步驟8 B ··判斷指令速度是否爲資料取得用速度區 間，並在所判斷區間自指令轉矩運算第一指令電流資料（ 第一指令轉矩資料）（E 1 1 0 2，E 1 1 〇 3 )。 •步驟8 C :將第一令指令電流資料由第一存儲器存 儲手段予以存儲於存儲器（E 1 1 0 4 )。 •步驟9 A :對q軸指令電流輸入零，對d軸指令電 流輸入步驟5運算之指令轉矩（指令電流）（E 1 2 0 1 )0 •步驟9 B :判斷指令速度是否爲資料取得用速度區 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -39 - 486856 Ϊ i !才 £ % % :土 :P 製 A7 五、發明說明（37 ) 間’在所判斷之該區間自指令轉矩運算第二指令電流資料 (第二指令轉矩資料）（E1202，El2〇3) ° •步驟9 C :以第二存儲器存儲手段將第二指令電流 資料存儲於存儲器（Ε 1 2 0 4 )。 •步驟1 0 :指令速度之第二週期區間結束後 (Ε1205)，自存儲器呼出第一及第二指令電流資料 (Ε 1 1 〇 )。 •步驟1 1 :將於Ε 1 1 〇所呼出第一指令電流資料 及第二指令電流資料之差運算爲資料偏差（Ε 1 1 〇 A ) 〇 •步驟1 2 :將資料偏差與資料偏差限制水準予以比 較，其結果爲「資料偏差2資料偏差限制準準」時，進行 變更爲予定之相位後，自Ε 1 〇 5再度進行處理運算 (Ε 1 1 〇 Β Έ 1 1 〇 C )。 •步驟1 2 A :將資料偏差與資料偏差限制水準加以 比較，其結果爲「資料偏差^資料偏差限制水準」時，即 使用在Ε 1 1 0呼出之第一指令電流資料及第二指令電流 資料，以利用式（8 )之推定初期磁極計算手段進行推定 初期磁極位置運算（Ε111)。 •步驟1 3 :以使用式（9 )之補正初期磁極運算手 段將推定初期磁極位置0 est加入於缺省初期磁極位置0 〇 以進行補正初期磁極位置0 comp運算（Ε 1 1 2 )。 如上述，本發明實施例乃有1 )可於短暫推定時間進 行正確初期磁極位置推定，2 )可將轉矩損失抑制於最小 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 40- ----r---^---------^ — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 486856 ^_ 五、發明說明（38 ) 限度而輸出最大轉矩，3 )可將電動機作動範圍抑制於最 小限度等之效果。 如上所述，依據本發明係有如下效果。 1 )能於短暫時間推定正確之初期磁極位置， 2) 能將轉矩損失抑制於最小限而輸出最大轉矩， 3) 可將電動機之作動範圍抑制於最小限。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 41

Claims (1)

1. 486856 六、申請專利範圍 B8 //；r -'f ytj\ 第89 1 1 8857號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 民國91年2月修正 1·一種AC同步電動機之初期磁極推定裝置，係被 設置於具有自指令速度計算指令轉矩（指令電流）之速度 控制手段，與依照指令轉矩（指令電流）驅動A C同步電 動機之電流控制手段及PWM電力變換裝置之A C同步電 動機控制裝置的A C同步電動機之控制裝置，其特徵在含 有； · 自指令速度圖形發生手段所發生上述指令速度減去檢 出速度以計算速度偏差之速度偏差運算手段，與 對上述速度偏差乘以速度增量而計算指令轉矩（指令 電流）之速度增量控制部，與 由上述指令速度進行模式區間（第一週期區間與第二 週期區間）判斷處理之模式區間判斷手段，與 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據上述模式區間判斷手段之結果切換於上述第一週 期區間及上述第二週期區域之任一模式區間之模式開關， 與 當選擇上述弟一^週期區間時’進行判斷上述指令速度 是否爲資訊取得用速度區間之資料取得用速度區間判斷手 段，與 於所判斷上述資料取得用速度區間自上述指令轉矩（ 上述指令電流）運算第一指令轉矩資料（第一指令電流資 料）之第一指令轉矩運算手段（第一指令電流運算手段） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2i〇x297公| ) 486856 B8 C8

   ,與 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 當擇上述第二週期區間時，進行判斷上述指令速度 是否爲上述貪料取得用速度區間之資料取得用速度區間判 斷手段，與 在所判斷上述資料取得用速度區間自上述指令轉矩（ 上述指令電流）運算第二指令轉矩資料（第二指令電流資 料）之第二指令轉矩運算手段（第二指令電流運算手段） ，以及 使用上述第一指令轉矩資料（上述第一指令電流·資料 )及上述第一指令轉矩資料（上述第二指令電流資料）之 資訊以運算推定初期磁極位置之推定初期磁極運算手段。 2 . 種A C问步電動機之初期磁極推定裝置，係被 設置於具有 將直流電壓變換爲任意之交流電壓以驅動A C同步電. 動機之PWM電力變換手段，與 可檢出上述A C同步電動機之三相電流之三相電流檢 出手段，與 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可檢出上述A C同步電動機之相對電角之電角檢出手 段，與 使用上述檢出電角進行二相檢出電流至二相檢出電流 之三相/二相座標變換之三相/二相座標變換計算手段， 與 自上述檢出電角計算檢出速度之檢出速度運算手段， 與 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 486856 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 自Q軸指令電流及d軸指令電流所構成二相指令電流 減去上述二相檢出電流以計算電流誤差之二相電流誤差運 算手段，與 對上述電流誤差乘以二相電流比例積分增量而計算二 相指令雷壓之二相電流比例積分控制部，與 使用上述檢出電角進行自二相指令電壓至三相指令電 壓之二相/三相座標變換之二相/三相座標變換計算手段 ’以及 將上述三相指令電壓與載波予以比較以計算P w' Μ門 脉衝並將該P W Μ門脉衝輸出至上述P W Μ電力變換手段 之P W Μ門脉衝運算手段的A C同步電動機控制裝置，其 特徵在含有： 將缺陷省初期磁極位置設定於零之缺省初期磁極設定 手段，與 將指令速度以二週期波形加以產生之指令速度圖形發 生手段，與 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 自上述指令速度減去上述檢出速度以計算速度偏差之 速度偏差運算手段，與 對上述速度偏差乘以速度增量而計算指令轉矩（指令 電流）之速度增量控制，與 自上述指令速度進行模式區間（第一週期區間與第二 週期區間）判斷處理之模式區間判斷手段，與 依據上述模式區間判斷手段之結果切換爲上述第一週 期區間及上述第二週期區間之任一模式區間之模式開關， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 486856 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 與 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 當選擇上述第一週期區間時，對上述Q軸指令電流輸 入上述指令轉矩（上述指令電流）及對上述d軸指令電流 輸入零之後，並判斷上述指令速度是否爲正之加速區間之 加速區間判斷手段’與 自所判斷上述正之加速區間之上述指令轉矩運算第一 最大指令轉矩資料（第一最大指令電流資料）之第一指令 轉矩運算手段（第一指令電流運算手段），與 將上述第一最大指令轉矩存儲於存儲器之第一存儲器 存儲手段，與 當選擇第二週期區間時，對上述q軸指令電流輸入零 及對上述d軸指令電流輸入上述指令轉矩（上述指令電流 )後，並進行判斷上述指令速度是否爲正之加速區間之加 速區間判斷手段，與 自所判斷上述正之加速區間之上述指令轉矩運算第二 最大指令轉矩資料（第二最大指令電流資料）之第二指令 轉矩運算手段（第二指令電流運算手段），與 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將上述第二最大指令轉矩存儲於存儲器之第二存儲器 存儲手段，與 當上述指令速度結束第二週期後，自上述存儲器叫出 該最大指令轉矩（第一及第二最大指令轉矩），並利用該 等資訊以運算推定初期磁極位置之推定初期磁極運算手段 ，以及 藉在上述缺省初期磁極位置加入上述推定初期磁極位 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）—" " 486856 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 置以運算補正初期磁極位置之補正初期磁極運算手段爲特 徵。 3 · —種A C同步電動機之初期磁極推定裝置，係被 被設置於具有， 將直流電壓變換爲任意之交流電壓以驅動A C同步電 動機之PWM電力變換手段，與 可檢出上述A C同步電動機之三相電流之三相電流檢 出手段，與 可檢出上述A C同步電動機之相對電角之電角檢出手 段，與 自上述檢出電角計算檢出速度之檢出速度運算手段， 與 使用上述檢出電角自指令轉矩（指令電流）計算由A 相指令電流及B相指令電流及C相指令電流所構成三相指 令電流之三相指令電流運算手段，與 自三相指令電流減去上述三相檢出電流以計算電流誤 差之三相電流誤差運算手段，與 對上述電流誤差乘以三相電流比例積分增量而計算三 相指令電壓之三相電流比例積分控制部，以及 比較上述三相指令電壓與載波以運算P W Μ門脉衝並 將該P W Μ門脉衝並輸出至上述P W Μ電力變換手段之 P W Μ門脉衝運算手段的A C同步電動機控制裝置，其特 徵在含有= 將缺省初期磁極位置設定於零之缺省初期磁極設定手 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公董1 ~ I:--------f II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、tT 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 486856 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 段，與 將指令速度以二週期波形予以產生之指令速度圖形發 生手段，與 自上述指令速度減去上述檢出速度以計算速度偏差之 速度偏差運算手段，與 對上述速度偏差乘以速度增量以計算指令轉矩（指令 電流）之速度增量控制部，與 由上述指令速度進行模式區間（第一週週期區間及第 二週期區間）判斷處理之模式區間判斷手段，與 ' 依據上述模式區間判斷手段之判斷結果切換於上述第 一週期區間及上述第二週期區間之任一模式區間之模式開 關，與 當選擇上述第一週期區間時，經在上述檢出電角加上 0度移位角（無相位變更）後，自上述指令轉矩（上述指· 令電流）計算上述三相指令電流之三相指令電流變換手段 ，與 進行判斷上述指令速度是否位於正之加速區間之加速 區間判斷手段，與 自被判斷爲上述正之加速區間之上述指令轉矩運算第 一最大指令轉矩（第一最大指令電流）値之第一指令轉矩 運算手段（第一指令電流運算手段），與 將上述第一最大指令轉矩存儲於存儲器之第一存儲器 存儲手段，與 當選擇第二週期區間時，經在上述檢出電角加上9 0 本^張尺度適用中國國家標準（〇奶）八4規格（210\297公釐） 7^ ~ I -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 486856 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 度移位角（9 0度相位變更）後，自上述指令轉矩（上述 指令電流）計算上述三相指令電流之上述三相指令電流變 換手段，與 進行判斷上述指令速度是否位於正之加速區間之加速 區間判斷手段，與 自被判斷爲上述正之加速區間之上述指令轉矩運算第 二最大指令轉矩（第二最大指令電流）値之第二指令轉矩 運算手段（第二指令電流運算手段），與 將上述第二最大指令轉矩存儲於存儲器之第二儲存器 存儲手段，與 上述指令速度結束第二週期後，自上述存儲器呼出該 最大指令轉矩（第一及第二最大指令轉距），並使用該等 資訊以運算推定初期磁極位置之推定初期磁極運算手段， 以及 藉在上述缺省初期磁極位置施加上述推定初期磁極位 置以運算補正初期磁極位置之補正初期磁極運算手段。 4 .如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步電 動機之初期磁極推定裝置，其中上述指令速度圖形發生手 段係能任意設定加減速區間時間及所定速區間時間，與能 任意設定加減速區間之速度波形，以及能任意設定指令速 度振幅値，而將上述指令速度以梯形波、三角形波、矩形 波、零速度波、正弦波等之二週期波形予以產生。 5 ·如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步電 動機之初期磁極推定裝置，其中上述速度增量控制部係爲 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：297公釐） Z I:J-----费 II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 486856 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 速度比例控制部與速度積分控制部組合之速度比例控制部 ，速度比例積分控制度，速度積分控制部。 6 ·如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步電 動機之初期磁極推定裝置，其中上述電流控制手段係爲 d Q電流控制手段（矢量電流控制手段），或爲三相電流 控制手段。 7 .如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步電 動機之初期磁極推定裝置，其中係在以上述電流控制手段 加以使用之上述d Q電流控制手段，於上述第一週期區間 將上述指令電流輸入於Q軸指令電流及將任意所定値輸入 .於d軸指令電流，且於上述第二週期區間將上述指令電流 輸入於d軸指令電流及將任意所定値輸入於Q軸指令電流 〇 .如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步電· 動機之初期磁極推定裝置，其中係在以上述電流控制手段 加以使用之上述三相電流控制手段，於上述第一週期區間 對上述檢出電角如下式施加0度移位角（無相位變換）後 ，自上述指令轉矩（上述指令電流）變換爲三相指令電流 ，於上述第二週期區間對上述檢出電角施加9 0度移位角 (9 0度相位變更）後，自上述指令轉矩（上述指令電流 )變換爲三相指令電流i I a* — I*xcos ((9 fb — Θ shift) I b氺= I*xcos (6>fb— β shift) — 1 2 ◦度） I c*=I 氺 xcos (0 fb— 0 shift) — 2 4 0 度） 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、π 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 486856 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 〜 ~ 在此’ I *爲指令轉矩（指令電流）， Θ fb爲檢出電角（相對位置）， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 shift爲移位角（在第一週期區間爲〇度，在第二週 期區間爲9 0度） 1 a *爲A相指令電流 I b *爲B相指令電流 I c *爲C相指令電流。 立如申請專利範圍第1〜3項之任一項a C同步電 動機之初期磁極推定裝置，其中係在上述電流控制手·段， 於上述第一週期區間對上述檢出電角施加〇度移位角（無 相位變更）後，將上述指令轉矩（上述指令電流）以上述 指令電流加以處理，於上述第二週期區間對上述檢出電角 施加9 0度移位角（9 0度相位變更）後，將上述指令轉 矩（上述指令電流）以上述指令電流予以處理。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -1,0 •如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中上述資料取得用速度區 間係由正之加速區間，負之加速區間，正之減速區間，負 之減速區間，正之所定速度區間，負之所定速區間之組合 所構成。 1 1 •如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中上述資料取得用速度區 間判斷手段係將上述磁極推定用資料於加速區間求取時爲 加速區間判斷手段，於所定速區間求取時爲所定速區間判 斷手段，於加速區間及所定速區間求取時爲加速•所定速 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 486856 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 區間判斷手段，於減速區間及所定速區間求取爲減速•所 定速區間判斷手段，於加速區間及減速區間求取時爲加減 速區間判斷手段，於加速區間及減速區間以及所定速區間 求取時爲加減速•所定速區間判斷手段。 1 2 .如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中上述資料取得用速度區 間判斷手段爲上述所定速區間判斷手段時，由於能自零設 定至任意之時間，而自所設定上述任意時間（但，上述任 意時間較上述定速區間最終時間）以後至上述所定速_區間 最終時間運算上述磁極推定用資料。 13 ，如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中係具有將在第一週期區 間所求得上述第一指令電流資料存儲於存儲器之第一存儲 器存儲手段，及將在第二週期區間所求得上述第二指令電· 流資料存儲於存儲器之第二存儲器存儲手段。 14 •如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中係自上述存儲器呼叫上 述指令轉矩資料（第一及第二指令轉矩資料）。 _如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置’其中上述推定初期磁極位置 係由t a n 1 (上述第一指令電流資料/上述第二指令電 流資料）予以計算’或由c 〇 s — 1與s i η — 1之組合予以 計算’且在上述第一及第二指令電流資料爲瞬時指令電流 時由Σ ( t a η — 1 (上述第一瞬時指令電流/上述第二瞬 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公羡) '^ --- ---------------IT------Αν (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 486856 A8 B8 C8 D8 ^、申請專利範圍 時指令電流））/ k予以計算，或由上述第一指令電流資 料與上述第二指令電流資料之關係予以計算。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 16 .如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中上述第一指令電流運算 手段及上述第二指令電流運算手段所求取上述第一指令電 流資料及上述第二指令電流資料係爲最大指令電流與平均 指令電流以及瞬時指令電流’且最大指令電流爲自上述貪 料取得用速度區間之指令電流所求取最大値，平均指令電 流爲將上述資料取得用速度區間之指令電流予以平均之指 令電流，瞬時指令電流爲將上述資料取得用速度區間之指 令電流予以瞬時求取之指令電流。 17 .如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中係在上述指令速度進行 切換上述指令速度爲正或負時設具零指令速度之休止區間 ，且該休止區間之時間可任意予以設定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 18 .如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中係在上述指令速度之第 一週期之第一週期區間及第二週期之第二週期區間之間設 置具零指令速度之休止區間，且將區間切換於休止區間進 行。 19 .如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中係在上述指令速度進行 強制性相位變更時即設置休止區間，且在上述休止區間進 行上述相位變更。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -11 - 486856 A8 B8 C8 _ _ D8 __ 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 0 •如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中尙具有在上述指令速度 進行第一週期區間及第二週期區間之切換時，或進行強制 性相位變更時，可進行上述速度增量控制部之速度積分增 量處理（積分項之淸理、保持、其他）之速度積分增量處 理手段。 2 1 •如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中爲判斷上述A C同步電 動機之轉矩軸或磁通軸之方向（領域）所設軸方向判'斷用 指令速度係使用申請專利範圍第4項記載之指令速度第一 週期波形。 2 2 .如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中上述A C同步電動機之 初期磁極推定裝置內之參數設定用存儲器係由使用者予以 設定速度偏差限制水準，轉矩限制水準，速度限制水準之 一個以上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 3 .如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中上述速度偏差過大判斷 手段係將自上述軸方向判斷用指令速度減去上述檢出速度 所運算速度偏差與上述速度偏差限制水準予以比較而進行 電動機之速度偏差運大判斷。 2 4 •如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中轉矩過大判斷手段係將 自上述速度控制部求取之指令轉矩與上述轉矩限制水準予 本銀^張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） 77" " 486856 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 以比較而進行電動機之指令轉矩過大判斷。 2 5 .如申請專利範圍第1〜3項之任一項a c同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中速度過大判斷手段係將 上述檢出速度與上述速度限制水準予以比較而進行電動機 之速度過大判斷。 2 6 •如申請專利範圍第1〜3項之任一項a C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中係將電角3 6 0度由一 正之整數η予以分割，且假定上述轉矩軸位於其中某一方 向以軸方向判斷用指令速度控制上述A C同步電動機·，並 以上述速度偏差過大判斷手段進行速度偏差過大判斷，而 由其結果推定上述轉矩軸之方向。 2 7，如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中係依據上述速度偏差過 大判斷之結果假定上述A C同步電動機之轉矩軸位於另別· 方向，且以軸方向判斷用指令速度控制上述A C同步電動 機，並藉反覆予先將以上述速度偏差過大判斷手段進行速 度偏差過大判斷之上述動作予以設定之程序，而推定上述 A C同步電動機之轉矩軸方向。 2 8 .一種A C同步電動機之初期磁極推定裝置，係 以申請專利範圍第2 0〜2 6項之任一項所記載之軸方向 判斷手段推定上述A C同步電動機之轉矩軸方向後，由申 請專利範圍第1、2或3項之運算處理而推定上述A C同 步電動機之初期磁極位置爲特徵。 2 9 .如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董） 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 486856 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 電動機之初期磁極推定裝置，其中上述資料偏差過大判斷 手段係將上述第一指令轉矩資料及上述第二指令轉矩資料 之差分（資料差異成份）與上述資料偏差限制水準予以比 較而進行資料偏差過大判斷。 3〇.如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中係以上述資料偏差過大 判斷手段進行資料偏差過大判斷，當其結果爲「資料偏差 -資料偏差限制水準」時，經進行變更爲預先設定之相位 後，乃以申請專利範圍第1、2或3項之再度運算處理而 推定上述A C同步電動機之初期磁極位置。 3 1 •如申請專利範圍第1〜3項之任一項A C同步 電動機之初期磁極推定裝置，其中上述A c同步電動機爲 旋轉動機動或線形電動機。 —--------------訂------Φ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）