TWI393342B - The Driving and Switching Method of Variable Structure Motor - Google Patents
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Description
本發明係關於一種變結構馬達之驅動與切換方法，尤指一種於低速區之車輪轉矩足以提供行車之轉矩要求，而在高速區之轉矩範圍又符合實際所需，進而充分發揮馬達性能之變結構馬達之驅動與切換方法。
按，由於全球能源危機不斷發生，影響經濟發展甚鉅，因此，世界各國積極投入利用電能以取代燃油引擎之相關研究，造成電動車輛之研發再次受到重視，一些較知名之車廠也開始販賣電動車輛，然而電動車輛仍無法普遍，其主要原因除了價格居高不下外，還礙於一些關鍵技術尚未解決，如電動車輛之續航力不足、效率不高、加速性不良及爬坡力欠佳…等等。
目前電動車所使用之動力馬達，以永磁式無刷直流馬達(brushless DC motor,BLDCM)為主，因其具有較高之轉矩對轉動慣量比及無永磁直流馬達之缺點(例如：電刷磨耗、換向火花及熱散路徑過長)。為了電動車輛具舒適性與實用性以及扭力與速度之操控考量，馬達一般經由減速傳動系統減速以增加轉矩帶動車輪，然而，機械式減速機構，其效率不到70%。
典型車輛之車速對轉矩動力特性如第一圖所示，而涵蓋該曲線之典型永磁式無刷直流馬達之T-N特性曲線亦顯示於第一圖，其中，第一圖中之連續區為可長期運轉而不致毀損之工作區；間歇區為馬達僅可做短時間之操作，如啟動、煞車之特殊工作；惟，具備第一圖中的T-N特性曲線的無刷直流馬達為非常大瓦特數者，亦即高價格者，由第一圖可知，馬達在低速區的車輪轉矩並不足以提供行車的車輪轉矩要求，如此會降低車輛加速性，而在高速區的車輪轉矩範圍又超過實際所需，因此無法充分發揮馬達性能；無刷直流馬達的轉矩常數與反電動勢常數會隨內部繞線連接的方式不同而有所變化，對於具有相同繞線的無刷直流馬達，Y型接線(簡稱Y接)和Δ型接線(簡稱Δ接)的結構有相同的線電壓和線電流，但是Y接結構之相電壓為Δ接相電壓的58%；明顯地，以Y接啟動時，其啟動電流僅為Δ接法的1/3倍，換言之，Y型接線的馬達其轉矩常數比較大，而Δ接線的馬達反電動勢常數比較小，可得較高的速度，其T-N特性曲線如第二圖所示；具有三相獨立繞線的變結構馬達，可利用開關形成不同接法改變馬達繞線結構，如Y接和Δ接，來改變馬達的等效轉矩常數和反電動勢常數，產生電子式兩段變速效果法。低速利用Y接法，使相同的電流可產生大轉矩，而高速時採用Δ接法使最大轉速範圍增大。
請參閱第三、四圖所示，習知變結構馬達(BLDCM)1係包含：一第一相繞線U，具有一正端及一負端，負端係與一第一開關S1一側作電性連接，正端係與一第四開關S4一側作電性連接；一第二相繞線V，具有一正端及一負端，負端係分別與一第二開關S2一側及第四開關S4另側作電性連接，該第二開關S2另側係與第一開關S1另側作電性連接，正端係與一第五開關S5一側作電性連接；及一第三相繞線W，具有一正端及一負端，負端係與一第三開關S3一側及第五開關S5另側作電性連接，該第三開關S3另側係分別與第一開關S1另側及第二開關S2另側作電性連接，正端係與一第六開關S6一側作電性連接，該第六開關S6另側係與第一開關S1一側作電性連接；當第一開關S1、第二開關S2及第三開關S3接通，而第四開關S4、第五開關S5及第六開關S6斷接時，該變結構馬達1為Y接結構，反之，當第四開關S4、第五開關S5及第六開關S6接通，而第一開關S1、第二開關S2及第三開關S3斷接時，該變結構馬達1為△接結構；一換流器2(Inverter)，係包含：一第一上臂開關UT
及一第一下臂開關UB
，兩者係作電性連接，該第一上臂開關UT
、第一下臂開關UB
係分別與第一相繞線U之正端作電性連接；一第二上臂開關VT
及一第二下臂開關VB
，兩者係作電性連接，並分別與第一上臂開關UT
及第一下臂開關UB
作電性連接，該第二上臂開關UT
、第二下臂開關UB
係分別與第二相繞線V之正端作電性連接；一第三上臂開關WT
及一第三下臂開關WB
，兩者係作電性連接，並分別與第二上臂開關VT
、第二下臂開關VB
、第一上臂開關UT
及第一下臂開關UB
作電性連接，該第三上臂開關WT
及第三下臂開關WB
係分別與第三相繞線W之正端作電性連接；請參閱第五圖所示，係為三相霍爾信號相位相差60度六步方波驅動之相關信號波形圖(相位相差120度者相似)，驅動器依照霍爾信號(S U
,S V
,S W
)決定六步驅動區間(I~XII)及第一相繞線U、第二相繞線V、第三相繞線W之第一、第二及第三上、下臂開關(U T
,U V
,V T
,V B
,W T
,W B
)之接通或斷接，每區間為60度電氣角(例如I和II)。
如第五、六圖所示，相對於△接結構馬達而言，須以領先30度電氣角驅動方式，使相電流與反電動勢能同相位(in phase)而產生最大輸出功率，如第六圖所示。所以將第六圖的方法原本只有60度間隔區間，利用計數器計數前60度區間的時間，以此時間的一半產生出一組信號，並結合原本的霍爾感測器訊號，產生更為精細的30度間隔的信號(如圖五之Commutation signal)，當繞線是△接結構時以超前30度送電方法驅動馬達。然而在以上述六步方波驅動馬達運轉時，由Y接結構切換至△接結構時，會有大振幅的突波電流產生，如附件之參考圖一所示。此時容易燒毀電子開關，並易造成車輛突然加速的不穩定狀況。同樣地，由△接結構切換至Y接結構時，也會有大振幅的突波電流產生(如附件之參考圖二所示)；此外，如第七圖所示，一般多會利用驅動脈波寬度調變(pulse-width modulation,PWM)信號時間Δt 1
關掉Y接開關，加入Δt 2
保護時間，以確定無電流影響結構切換，最後再延遲時間Δt 3
以啟動△接開關。如此一來，由於Off時間延續過長會造成馬達轉速下降。
針對以上缺失，本發明人乃深入構思研發創作，經長時間努力，遂有本發明產生。
緣是，本發明之主要目的係在提供一種於低速區之車輪轉矩足以提供行車之轉矩要求，而在高速區之轉矩範圍又符合實際所需，進而充分發揮馬達性能之變結構馬達之驅動與切換方法。
為達成上述目的，本發明係設計一種變結構馬達之驅動與切換方法，主要係針對電動載具上具Y型接線和Δ型接線結構繞組的馬達，提出驅動與分段切換法來克服當結構切換時，會有大振幅突波電流產生及電動載具突然加減速的不穩定狀況的問題，並以Y接和Δ接之雙驅動責任週期狀態與切換遲滯區的設置，配合馬達接線結構切換，防止在切換點附近造成驅動開關不斷切換，以此達成馬達在低速區的轉矩足以提供行車的轉矩要求，而在高速區的轉矩範圍又符合實際所需，因而充分發揮馬達性能。
本發明為達成上述目的，所採用之技術手段及可達致之功效，茲舉以下較佳可行實施例配合附圖進行詳細解說說明，俾能完全瞭解。
請參閱第八、九、十五、十九圖所示，該變結構馬達3(brushless DC motor,BLDCM)係包含：一第一相繞線U，具有一正端及一負端，負端係與一第一開關S1一側作電性連接，該第一相繞線U之正端係與一第四開關S4一側作電性連接；一第二相繞線V，具有一正端及一負端，負端係分別與一第二開關S2一側及第四開關S4另側作電性連接，該第二開關S2另側係與第一開關S1另側作電性連接，該第二相繞線之V正端係與一第五開關S5一側作電性連接；及一第三相繞線W，具有一正端及一負端，負端係與一第三開關S3一側及第五開關S5另側作電性連接，該第三開關S3另側係分別與第一開關S1另側及第二開關S2另側作電性連接，該第三相繞線W之正端係與一第六開關S6一側作電性連接，該第六開關S6另側係與第一開關S1一側作電性連接；當第一開關S1、第二開關S2及第三開關S3接通，而第四開關S4、第五開關S5及第六開關S6斷接時，該變結構馬達3為Y接結構(如第十二圖所示)，反之，當第四開關S4、第五開關S5及第六開關S6接通，而第一開關S1、第二開關S2及第三開關S3斷接時，該變結構馬達3為△接結構(如第十五圖所示)；請參閱第九圖所示，一換流器4(Inverter)，係包含：一第一上臂開關UT
及一第一下臂開關UB
，兩者係作電性連接，該第一上臂開關UT
、第一下臂開關UB
係分別與第一相繞線U之正端作電性連接；一第二上臂開關VT
及一第二下臂開關VB
，兩者係作電性連接，並分別與第一上臂開關UT
及第一下臂開關UB
作電性連接，該第二上臂開關UT
、第二下臂開關UB
係分別與第二相繞線V之正端作電性連接；一第三上臂開關WT
及一第三下臂開關WB
，兩者係作電性連接，並分別與第二上臂開關VT
、第二下臂開關VB
、第一上臂開關UT
及第一下臂開關UB
作電性連接，該第三上臂開關WT
及第三下臂開關WB
係分別與第三相繞線W之正端作電性連接；請參閱第十、十一圖所示，係三相霍爾信號相位相差60度六步方波驅動之相關信號波形圖(相位相差120度者相似)，驅動器依照霍爾信號(S U
,S V
,S W
)決定六步驅動區間(I~XII)及第一相繞線U、第二相繞線V、第三相繞線W及第一、第二及第三上、下臂開關(U T
,U V
,V T
,V B
,W T
,W B
)之接通或斷接，每區間為60度電氣角(例如I和II)，該變結構馬達3係以六步方波驅動方法驅動，該六步方法驅動方法係分別具有一第一區間Ⅰ、第二區間Ⅱ、第三區間Ⅲ、第四區間Ⅳ、第五區間Ⅴ、第六區間Ⅵ、第七區間Ⅶ、第八區間Ⅷ、第九區間Ⅸ、第十區間Ⅹ、第十一區間ⅩⅠ及第十二區間ⅩⅠⅠ；請參閱第八、九、十、十二、十三、十四、十五圖所示，係Y接結構切換至△接結構，其步驟如下：
A.步驟一：當變結構馬達3工作於Y接結構之第十二區間ⅩⅠⅠ時，而接收到結構變換訊號，先維持第一相繞線U、第二相繞線V及第三相繞線W與Y接結構接通的狀態(如第十二圖所示)，並準備在第一區間Ⅰ開始轉換；
B.步驟二：在第二區間Ⅱ時，第一相繞線U之第一上臂開關UT
與第二相繞線V之第二下臂開關VB
係導通，此時第三相繞線W並不導通，因此利用此現象在第一區間Ⅰ或第二區間Ⅱ時切換第三相繞線W的開關，將第三開關S3斷接並將第六開關S6導通(如第十三圖所示)；
C.步驟三：在第三區間Ⅲ時，Y接結構與△接結構皆為第一相繞線U之第一上臂開關UT
與第三相繞線W之第三下臂開關WB
導通，此時第二相繞線V並不導通，因此利用此現象在第三區間Ⅲ時，切換第二相繞線V的開關，將第二開關S2斷接並將第五開關S5導通(如第十四圖所示)，而此時的第一相繞線U與第三相繞線W呈現△接結構狀況，因此從此步驟開始轉換為△接結構驅動方法；
D.步驟四：在△接結構之第四區間Ⅳ，係為第二相繞線V之第二上臂開關VT
與第三相繞線W之第三下臂開關WB
導通，此時第一相繞線U並不導通，因此利用此現象在第四區間Ⅳ時切換第一相繞線U的開關，將第一開關S1斷接，並將第四開關S4導通(如第十五圖所示)，切換過後則全部切換完畢，整個繞線呈現△接結構狀況，此步驟之後就持續使用△接結構驅動；請參閱第八、九、十一、十六、十七、十八、十九圖所示，係△接結構切換至Y接結構，其步驟如下：
A.步驟一：當在△接結構驅動之第二區間Ⅱ接收到變換訊號時(如第十六圖所示)，維持第一相繞線U、第二相繞線V及第三相繞線W與△接結構接通的狀態，並準備在第三區間Ⅲ開始轉換；
B.步驟二：在△接結構驅動之第三區間Ⅲ時，主要為第一相繞線U之第一上臂開關UT
與第三相繞線W之第三下臂開關WB
導通，此時第二相繞線V並未導通，因此在此步驟可將第二開關S2導通(如第十七圖所示)，而完全不影響整體驅動狀況；
C.步驟三：在△接結構驅動之第四區間Ⅳ和第五區間Ⅴ，皆為第二相繞線V之第二上臂開關VT
與第三相繞線W之第三下臂開關WB
導通(如第十八圖所示)，主要電流通電路徑只通過第五開關S5與第三相繞線W，第一相繞線U不是主要導通相，且第六開關S6可能會導致送電錯誤，因此在此步驟將第四開關S4斷接，第一開關S1導通，並將第六開關S6斷接，才不會造成送電錯誤；
D.步驟四：在△接結構驅動之第六區間Ⅵ，係為第二相繞線V之第二上臂開關VT
與第一相繞線U之第一下臂UB
導通，此時第三相繞線W並不導通，因此利用此現象在第六區間Ⅵ時，切換第三相繞線W的開關，將第三開關S3導通(如第十九圖所示)，但是也因為必需配合驅動與開關切換關係，因為在Y接結構驅動內之第六區間Ⅵ，該第一相繞線V之第一上臂開關VT
與第三相繞線W之第三下臂開關WB
導通，會引響第三相繞線W開關切換，所以才會在第六區間Ⅵ內維持△接結構驅動方法，如此一來的驅動方法將類似於Y接弱磁控制方法，因此引響並不會太大；
E.步驟五：因為在經過步驟四之後，所有開關已經切換完成，因此在此步驟，該第七區間Ⅶ並沒有要進行開關切換動作，所以可以完全變回Y接結構驅動方法，即第二相繞線V之第二上臂開關VT
與第一相繞線U之第一下臂開關UB
導通，而此步驟之後維持Y接結構驅動狀態。
請參閱第二十、二十一圖及附件之參考圖三、四所示，於相同油門命令之脈波寬度調變(pulse-width modulation,PWM)責任週期(duty)情況下，對應到Y接結構與△接結構馬達的轉速不同，例如責任週期50%對應到Y接結構為220rpm而對應到△接結構則為370rpm。為了讓結構變換後不會在切換點產生瞬間極大的加速度，並且希望在結構變換後，整體速度還是依騎乘者的命令，因此使用雙責任週期狀態。因而在結構切換點必須調控到Y接結構與△接結構轉速差不多的情況，才不會讓騎乘者感覺到瞬間的加速或減速。以一整段可變電阻(例如：VR)代表騎乘者油門命令，將前半段調配給Y接結構的責任週期變換，將後半段調控給△接結構的責任週期變換。當在加速的時候可變電阻旋轉到一半達到Y接結構責任週期90%(即370rpm)時進行結構變換，並在變換到△接結構時則將使用△接結構責任週期50%(即400rpm)。如此一來，不會有明顯的加速狀況，而且變換後400rpm到700rpm的轉速也可由騎乘者自行調控。相對的減速方面也是一樣的原理，當在減速的時候，可變電阻降到△接結構責任週期45%(350rpm)時進行結構變換，並在變換到Y接時則將使用Y接責任週期75%(322rpm)，如此一來，不會有明顯的減速狀況。此外在Y→△與△→Y之間設置一段遲滯區，以防止在切換點附近造成開關不斷切換，如參考圖所示，分別為使用Y接結構切換至△接結構時之電流波形及△接結構切換至Y接結構時之電流波形，由圖可知已無大突波電流情形，因而證明該變結構馬達3之驅動與切換方法之作用與效益。
是以，藉由Y接和Δ接之雙驅動責任週期狀態與切換遲滯區的設置，配合馬達接線結構切換，防止在切換點附近造成驅動開關不斷切換，以此達成馬達在低速區的轉矩足以提供行車的轉矩要求，而在高速區的轉矩範圍又符合實際所需，因而充分發揮馬達性能。
綜上所述，本發明確可達到預期之功能及目的，並且詳細說明能使熟於此技藝者得據以實施，然以上所舉之實施例僅用以說明本發明，舉凡所有等效結構之改變仍不脫離本發明之權利範疇。
U．．．第一相繞線
S1．．．第一開關
S2．．．第二開關
S3．．．第三開關
S4．．．第四開關
S5．．．第五開關
S6．．．第六開關
1．．．變結構無刷直流馬達
UT
．．．第一上臂開關
UB
．．．第一下臂開關
VT
．．．第二上臂開關
VB
．．．第二下臂開關
WT
．．．第三上臂開關
WB
．．．第三下臂開關
V．．．第二相繞線
W．．．第三相繞線
Ⅰ．．．第一區間
Ⅱ．．．第二區間
Ⅲ．．．第三區間
Ⅳ．．．第四區間
Ⅴ．．．第五區間
Ⅵ．．．第六區間
Ⅶ．．．第七區間
Ⅷ．．．第八區間
Ⅸ．．．第九區間
Ⅹ．．．第十區間
ⅩⅠ．．．第十一區間
ⅩⅠⅠ．．．第十二區間
2．．．換流器
U．．．第一相繞線
S1．．．第一開關
S2．．．第二開關
S3．．．第三開關
S4．．．第四開關
S5．．．第五開關
S6．．．第六開關
V．．．第二相繞線
UT
．．．第一上臂開關
UB
．．．第一下臂開關
VT
．．．第二上臂開關
VB
．．．第二下臂開關
WT
．．．第三上臂開關
WB
．．．第三下臂開關
W．．．第三相繞線
3．．．變結構無刷直流馬達
Ⅰ．．．第一區間
Ⅱ．．．第二區間
Ⅲ．．．第三區間
Ⅳ．．．第四區間
Ⅴ．．．第五區間
Ⅵ．．．第六區間
Ⅶ．．．第七區間
Ⅷ．．．第八區間
Ⅸ．．．第九區間
Ⅹ．．．第十區間
ⅩⅠ．．．第十一區間
ⅩⅠⅠ．．．第十二區間
4．．．換流器
第一圖所示係習知車輛之車速對轉矩動力特性與無刷直流馬達的T-N特性曲線示意圖。
第二圖所示係習知無刷直流馬達Y型接線和Δ型接線的T-N特性曲線示意圖。
第三圖所示係習知變結構無刷直流馬達結構示意圖。
第四圖所示係習知無刷直流馬達驅動器之換流器結構示意圖。
第五圖所示係習知Y型接線無刷直流馬達的六步方波驅動方法示意圖。
第六圖所示係習知△型接線無刷直流馬達的六步方波驅動方法示意圖。
第七圖所示係習知Y接結構切換至△接結構時之延遲時間示意圖。
第八圖所示係本發明實施例變結構無刷直流馬達結構示意圖。
第九圖所示係本發明實施例無刷直流馬達驅動器之換流器結構示意圖。
第十圖所示係本發明實施例Y型接線無刷直流馬達的六步方波驅動方法示意圖。
第十一圖所示係本發明實施例△型接線無刷直流馬達的六步方波驅動方法示意圖。
第十二圖所示係本發明實施例Y接結構切換至△接結構步驟一示意圖。
第十三圖所示係本發明實施例Y接結構切換至△接結構步驟二示意圖。
第十四圖所示係本發明實施例Y接結構切換至△接結構步驟三示意圖。
第十五圖所示係本發明實施例Y接結構切換至△接結構步驟四示意圖。
第十六圖所示係本發明實施例△接結構切換至Y接結構步驟一示意圖。
第十七圖所示係本發明實施例△接結構切換至Y接結構步驟二示意圖。
第十八圖所示係本發明實施例△接結構切換至Y接結構步驟三示意圖。
第十九圖所示係本發明實施例△接結構切換至Y接結構步驟四示意圖。
第二十圖所示係本發明實施例雙責任週期狀態配合變繞線示意圖。
第二十一圖所示係本發明實施例結構切換之遲滯區示意圖。
參考圖一所示係習知Y接結構切換至△接結構時之電流波形(Ch 2)示意圖，Ch 1為工作結構狀態信號(0:Y接，1:△接)。參考圖二所示係習知△接結構切換至Y接結構時之電流波形示意圖。
參考圖三所示係本發明實施例Y接結構切換至△接結構時之電流波形示意圖。
參考圖四所示係本發明實施例△接結構切換至Y接結構時之電流波形示意圖。
U．．．第一相繞線
3．．．變結構無刷直流馬達
UT
．．．第一上臂開關
UB
．．．第一下臂開關
VT
．．．第二上臂開關
VB
．．．第二下臂開關
WT
．．．第三上臂開關
WB
．．．第三下臂開關
V．．．第二相繞線
W．．．第三相繞線
4．．．換流器
Claims (2)
- 一種變結構馬達之驅動與切換方法，其結構係包含：一第一相繞線，具有一正端及一負端，負端係與一第一開關一側作電性連接，該第一相繞線之正端係與一第四開關一側作電性連接；一第二相繞線，具有一正端及一負端，負端係分別與一第二開關一側及第四開關另側作電性連接，該第二開關另側係與第一開關另側作電性連接，該第二相繞線之正端係與一第五開關一側作電性連接；及一第三相繞線，具有一正端及一負端，負端係與一第三開關一側及第五開關另側作電性連接，該第三開關另側係分別與第一開關另側及第二開關另側作電性連接，該第三相繞線之正端係與一第六開關一側作電性連接，該第六開關另側係與第一開關一側作電性連接；當第一、第二及第三開關接通，而第四、第五及第六開關斷接時，該變結構馬達為Y接結構，反之，當第四、第五及第六開關接通，而第一、第二及第三開關斷接時，該變結構馬達為Δ接結構；該變結構馬達係以六步方波驅動方法令馬達驅動，該六步方法驅動方法係分別具有一第一區間、第二區間、第三區間、第四區間、第五區間、第六區間、第七區間、第八區間、第九區間、第十區間、第十一區間及第十二區間，其中，各區間為60度電氣角，且相位相差120度者相似；一換流器，係包含：一第一上臂開關及一第一下臂開關，兩者係作電性連接，該第一上臂開關、第一下臂開關分別與第一相繞線之正端作電性連接；一第二上臂開關及一第二下臂開關，兩者係作電性連接，並分別與第一上臂開關及第一下臂開關作電性連接，該第二上臂開關、第二下臂開關分別與第二相繞線之正端作電性連接；一第三上臂開關及一第三下臂開關，兩者係作電性連接，並分別與第二上臂開關、第二下臂開關、第一上臂開關及第一下臂開關作電性連接，該第三上臂開關及第三下臂開關分別與第三相繞線之正端作電性連接；該Y接結構切換至△接結構之步驟如下：A.步驟一：當馬達工作於Y接結構之第十二區間時，而接收到結構變換訊號，先維持第一相、第二相及第三相繞線與Y接結構接通的狀態，並準備在第一區間開始轉換；B.步驟二：在第二區間時，第一相繞線之第一上臂開關與第二相繞線之第二下臂開關係導通，此時第三相繞線並不導通，因此利用此現象在第一區間或第二區間時切換第三相繞線的開關，將第三開關斷接並將第六開關導通；C.步驟三：在第三區間時，Y接結構與△接結構皆為第一相繞線之第一上臂開關與第三相繞線之第三下臂開關導通，此時第二相繞線並不導通，因此利用此現象在第三區間時切換第二相繞線的開關，將第二開關斷接並將第五開關導通，而此時的第一相繞線與第三相繞線呈現△接結構狀況，因此從此步驟開始轉換為△接結構驅動方法；D.步驟四：在△接結構之第四區間，係為第二相繞線之第二上臂開關與第三相繞線之第三下臂開關導通，此時第一相繞線並不導通，因此利用此現象在第四區間時切換第一相繞線的開關，將第一開關斷接，並將第四開關導通，切換過後則全部切換完畢，整個繞線呈現△接結構狀況，此步驟之後就持續使用△接結構驅動；△接結構切換至Y接結構步驟如下：A.步驟一：當在△接結構驅動之第二區間接收到變換訊號時，維持第一相繞線、第二相繞線及第三相繞線與△接結構接通的狀態，並準備在第三區間開始轉換；B.步驟二：在△接結構驅動之第三區間時，主要為第一相繞線之第一上臂開關與第三相繞線之第三下臂開關導通，此時第二相繞線並未導通，因此在此步驟可將第二開關導通，而完全不影響整體驅動狀況；C.步驟三：在△接結構驅動之第四和第五區間，皆為第二相繞線之第二上臂開關與第三相繞線之第三下臂開關導通，主要電流通電路徑只通過第五開關與第三相繞線，第一相繞線不是主要導通相，且第六開關可能會導致送電錯誤，因此在此步驟將第四開關斷接，第一開關導通，並將第六開關斷接，才不會造成送電錯誤；D.步驟四：在△接結構驅動之第六區間，係為第二相繞線之第二上臂開關與第一相繞線之第一下臂開關導通，此時第三相繞線並不導通，因此利用此現象在第六區間時，切換第三相繞線的開關，將第三開關導通，但是也因為必需配合驅動與開關切換關係，因為在Y接結構驅動內之第六區間，該第二相繞線之第二上臂開關與第三相繞線之第三下臂開關導通，會引響第三相繞線開關切換，所以才會在第六區間內維持△接結構驅動方法，如此一來的驅動方法將類似於Y接弱磁控制方法，因此引響並不會太大；E.步驟五：因為在經過步驟四之後，所有開關已經切換完成，因此在此步驟，該第七區間並沒有要進行開關切換動作，所以可以完全變回Y接結構驅動方法，即第二相繞線之第二上臂開關與第一相繞線之第一下臂開關導通，而此步驟之後維持Y接結構驅動狀態。
- 如申請專利範圍第1項所述之變結構馬達之驅動與切換方法，其中，該變結構馬達之驅動與切換方法係可使用雙責任週期狀態，先令一可變電阻為代表騎乘者之油門命令，將前半段調配給Y接結構的責任週期變換，將後半段調控給△接結構的責任週期變換，當在加速的時候可變電阻旋轉到一半達到Y接結構責任週期90%時進行結構變換，並在變換到△接結構時則將使用△接結構責任週期50%，如此一來，不會有明顯的加速狀況，而且變換後的轉速也可由騎乘者自行調控，相對的減速方面也是一樣的原理，當在減速的時候可變電阻降到△接結構責任週期45%時進行結構變換，並在變換到Y接結構時則將使用Y接結構責任週期75%，如此一來，不會有明顯的減速狀況，此外在Y接結構切換成△接結構與△接結構切換成Y接結構時設置一段遲滯區，以防止在切換點附近造成開關不斷切換。
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