TWI758841B - 馬達驅動系統與馬達驅動方法 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種馬達驅動系統，包括控制器、多個馬達與多個馬達驅動器。在供應電源可正常供電時，控制器控制多個馬達驅動器。馬達驅動器輸出驅動訊號以控制對應的馬達。在供應電源異常或斷電時，多個馬達驅動器中之一者被指定為主驅動器，其他者被指定為從屬驅動器。主驅動器致能減速能源再生功能，藉由共直流母線架構供電給從屬驅動器，並控制從屬驅動器。減速過程中，多個驅動訊號的頻率相互維持在一比例，直到多個馬達減速至同時停止。

Description

馬達驅動系統與馬達驅動方法

本揭露是關於一種馬達驅動系統，其中包括了多個馬達及多個馬達驅動器，本揭露的技術可以於供電異常時讓多個馬達驅動器輸出的驅動訊號的頻率相互維持在一定的比例，以讓多個馬達減速至同時停止。

在紡織行業中用於加工絲線的機台設備，通常會有錠子、捲繞機與排線，錠子用於控制原料放線的速度，捲繞機用以控制收線。為了加工材料的捻度與材料工藝特性的要求，錠子軸與捲繞機的速度之間需要有一個比例搭配，在一般運行情況時容易實現。然而當發生機台斷電或異常不穩定時，錠子與捲繞機會因為失去電源而自由停機，若兩者停機時間不一樣會造成紗線失去捻度或纏繞打結。因此，如何於斷電或異常時讓錠子與捲繞機同時停機，且維持多個驅動訊號的頻率相互的比例使馬達減速至同時停止，為此領域技術人員所關心的議題。

本發明的實施例提出一種馬達驅動系統，包括控制器、多個馬達及多個馬達驅動器。這些馬達驅動器電性連接至馬達並輸出多個驅動訊號以驅動對應的馬達，這些馬達驅動器形成共直流母線架構。其中在供應電源可正常供電時，控制器控制馬達驅動器。在供應電源異常或斷電時，多個馬達驅動器中之一者被指定為主驅動器，其他者被指定為從屬驅動器，主驅動器致能減速能源再生功能，藉由共直流母線架構供電給從屬驅動器並控制從屬驅動器，減速過程中，多個驅動訊號的頻率相互維持在一比例，直到多個馬達減速至同時停止。

以另一個角度來說，本發明的實施例提出一種馬達驅動方法，用於一馬達驅動系統，馬達驅動系統包括多個馬達及多個馬達驅動器，馬達驅動方法包括：上電運作；判斷供應電源是否處於異常狀態或斷電；當判斷供應電源處於異常狀態或斷電，指定多個馬達驅動器中之一者為主驅動器、其他者為從屬驅動器；致能主驅動器的減速能源再生功能，藉由共直流母線架構提供給從屬驅動器，並控制從屬驅動器；以及減速過程中，多個馬達驅動器分別輸出驅動訊號以控制對應的馬達，多個驅動訊號的頻率相互維持在一比例，直到多個馬達減速至同時停止。

在上述的馬達驅動系統與方法中，可以於馬達驅動系統處於異常狀態時，讓多個馬達驅動器輸出的多個驅動訊號的頻率相互維持在固定的比例，使多個馬達進行追隨減速以達到同時停止，避免馬達或機台的損壞。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

關於本文中所使用之「第一」、「第二」等，並非特別指次序或順位的意思，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。另外，關於本文中所使用之「電性連接」，可指二個元件直接地或間接地作電性連接。也就是說，當以下描述「第一物件電性連接至第二物件」時，第一物件與第二物件之間還可設置其他的物件。

圖1是根據一實施例繪示馬達驅動系統的示意圖。請參照圖1，此馬達驅動系統100包括了多個馬達111~113、多個馬達驅動器121~123與一控制器130。多個馬達例如為第一馬達111、第二馬達112及第三馬達113，可為但不限於三相感應馬達(induction motor，IM)，亦可為三相永磁同步馬達(permanent magnet synchronous motor，PMSM)。多個馬達驅動器例如為第一馬達驅動器121、第二馬達驅動器122及第三馬達驅動器123。第一馬達驅動器121包括了整流單元151、儲能單元152與換流單元153。第二馬達驅動器122包括了整流單元161、儲能單元162與換流單元163。第三馬達驅動器123包括了整流單元171、儲能單元172與換流單元173。整流單元151、161、171例如為交流直流轉換器(AC/DC converter)，例如為橋式整流器。儲能單元152、162、172例如為電容。換流單元153、163、173例如為直流交流轉換器(DC/AC converter)，可由絕緣閘雙極電晶體(insulate-gate bipolar transistor，IGBT)或其他功率電晶體所構成。為了簡化起見，圖1中並沒有繪示多個馬達驅動器121~123各自的所有元件。舉例來說，多個馬達驅動器121~123還可各自包括微控制器或其他任意的電路，用以進行所需要的控制及計算。

外加的供應電源140例如為三相交流電源，可為市電，用以供電給控制器130及多個馬達驅動器121~123。第一馬達驅動器121的整流單元151的輸入側用以接收來自供應電源140提供之交流電壓V _ac，整流單元151的輸出側與儲能單元152電性連接，用以將交流電壓V _ac轉換為直流電壓V _dc，並對儲能單元152進行充電，使儲能單元152可充至飽和而提供穩定的直流電壓V _dc。換流單元153的輸入側與儲能單元152電性連接，換流單元153的輸出側與第一馬達111電性連接，換流單元153用以將儲能單元152上的直流電壓V _dc轉換為交流電而輸出第一驅動訊號DS1來驅動對應的第一馬達111運作，用以控制第一馬達111進行轉速跟隨。類似地，第二馬達驅動器122的換流單元163會輸出第二驅動訊號DS2來驅動對應的第二馬達112，用以控制第二馬達112進行轉速跟隨，以及第三馬達驅動器123的換流單元173會輸出第三驅動訊號DS3來驅動對應的第三馬達113，用以控制第三馬達113進行轉速跟隨。

在圖1的實施例中，多個馬達驅動器121~123彼此形成共直流母線架構，也就是第一馬達驅動器121的直流母線電性連接至第二馬達驅動器122與第三馬達驅動器123的直流母線。

控制器130可由硬體、軟體、韌體或其組合來構成，控制器130電性連接至換流單元153、163、173，並可藉由脈寬調變(pulse width modulation，PWM)的技術來控制換流單元153、163、173中的電晶體開關進行切換，藉此可以控制多個驅動訊號DS1~DS3的頻率與振幅，控制器130可為以可程式化邏輯控制器(programmable logic controller，PLC)為主體構成的上位機。驅動訊號DS1~DS3的頻率分別會影響對應驅動的馬達111~113的轉速，當驅動訊號DS1~DS3的頻率越高時，馬達111~113的轉速會越高。此外，當馬達111~113的轉速降低時，馬達111~113的作動將如同發電機以產生電能。以第一馬達111為例，當第一馬達驅動器121降低第一驅動訊號DS1的頻率來降低第一馬達111的轉速時，控制第一馬達111切換為發電機模式，使得第一馬達111會如同發電機將自身動能轉換成電能，並將電能經由換能單元153回灌至第一馬達驅動器121的儲能單元152中被儲存，使得儲能單元152上之直流電壓V _dc的電壓值上升。而當儲能單元152儲存的電能被消耗，使儲能單元152上之直流電壓V _dc的電壓值降低，此時第一馬達驅動器121可再次降低第一驅動訊號DS1的頻率以再次控制第一馬達111切換為發電機模式繼續發電及減速，重複操作直到該第一馬達111被控制停止。此方式可更快消耗第一馬達111的動能，並於供應電源140異常或斷電時提供電能給第一馬達驅動器121使用，使第一馬達111更快被控制停止。其中，該儲能單元152內儲存的電能亦可透過共直流母線架構提供給第二馬達驅動器122及第三馬達驅動器123。上述將馬達動能轉換成電能的技術手段稱為減速能源再生(deceleration energy backup，DEB)功能，多個馬達驅動器121~123的任一者均可以選擇致能或禁能此減速能源再生功能。另一方面，馬達111~113也會將自身的轉速、電流大小等相關資訊傳送給彼此的馬達驅動器121~123或傳送給控制器130。

控制器130還可透過一或多個感測器來取得交流電壓V _ac的電壓值，或者多個馬達驅動器121~123的其中之一也會取得這些資訊以藉此判斷供應電源140是否正常或穩定供電。如果供應電源140正常或穩定供電，則可判斷整個馬達驅動系統100處於正常狀態，此時控制器130會介入控制多個馬達驅動器121~123的換流單元153、163、173以分別輸出多個驅動訊號DS1~DS3，使得第一驅動訊號DS1與第二驅動訊號DS2的頻率之間維持在一第一比例，並且第一驅動訊號DS1與第三驅動訊號DS3的頻率之間維持在一第二比例，其中第一比例與第二比例可相同或彼此不相同。反之，如果供應電源140異常、斷電或供電不穩定，則判斷整個馬達驅動系統100處於異常狀態，此時多個馬達驅動器121~123會彼此協調以指定多個馬達驅動器121~123的其中之一者為主驅動器，其他者則為從屬驅動器。由於此時已判斷供應電源140處於異常狀態，不可能再透過供應電源140供電，被指定的主驅動器會致能自身的減速能源再生功能，藉由共直流母線架構供電給其他的從屬驅動器，並由主驅動器控制其他的從屬驅動器。在煞車過程中的操作，主驅動器根據直流電壓V _dc判斷及控制主驅動器自身與其他從屬驅動器輸出多個驅動訊號DS1~DS3，使得對應的第一驅動訊號DS1與第二驅動訊號DS2的頻率之間維持在第一比例，且第一驅動訊號DS1與第三驅動訊號DS3的頻率之間維持在第二比例，直到所有的馬達111~113依據驅動訊號DS1~DS3進行追隨達到同時減速至停止。需說明的是，亦可設置驅動訊號DS2與DS3，使得對應的第二驅動訊號DS2與第三驅動訊號DS3的頻率之間維持在一第三比例，易言之，多個馬達驅動器任取兩兩之間的驅動訊號的頻率之間的比例均可維持在一定值即符合本發明精神，可視需求而調整。

舉例來說，圖2是根據一實施例繪示將馬達驅動系統應用於紡織機台的示意圖。在圖2的實施例中，紡織機台200包括了一捲繞機210、第一錠子220、第二錠子230、一包覆紗240與至少一羅拉(roller)250。此實施例中第一馬達111應用於捲繞機210，第二馬達112應用於第一錠子220，第三馬達113應用於第二錠子230。捲繞機210與第一錠子220、第二錠子230的轉軸相互垂直。自包覆紗240抽取的一排線260會穿過第二錠子230，透過第三馬達113帶動第二錠子230的旋轉讓第二線材231纏繞在排線260之上。同樣的，排線260會續穿過第一錠子220，透過第二馬達112帶動第一錠子220的旋轉讓第一線材221纏繞在排線260及第二線材231之上。第二馬達112、第三馬達113的轉速會分別決定第一線材221、第二線材231的捻度，最後排線260、第一線材221、第二線材231會由第一馬達111帶動旋轉的捲繞機210接收，捲繞機210用以在垂直向控制紗線纏繞的位置。在此實施例中共使用兩個錠子220、230，但在其他實施例中也可以採用更多或更少個錠子，每個錠子都搭配一個馬達，並且錠子220、230連接的馬達112、113所搭配的第二馬達驅動器122與第三馬達驅動器123的驅動訊號DS2、DS3，與應用於捲繞機210的馬達111所搭配的第一馬達驅動器121的驅動訊號DS1的頻率之間的比例會分別維持在一定值(如0.8:1與0.6:1)以控制捻度。

馬達驅動器121~123可以為伺服驅動器或是變頻器。一般來說，伺服驅動器相對於變頻器比較精準但通常造價比較貴且輸出功率較低，伺服驅動器內通常也包含了一個變頻器，使用者可依需求自行調配採用的機器。反之，變頻器相較之下雖精度稍弱但造價較便宜且輸出功率較大。在圖2的實施例中，錠子220、230比較重但引線時不用太重視精度，因此第二馬達驅動器122、第三馬達驅動器123可採用變頻器。另一方面，捲繞機210因為需要把線緊密排列，因此第一馬達驅動器121可以考慮採用伺服驅動器。然而，本領域具有通常知識者當可依照需求選擇伺服驅動器或是變頻器做為馬達驅動器，本發明並不限於圖2的實施例。

當以多個馬達驅動器121~123的任一者作為偵測裝置，且判斷供應電源140處於異常狀態或已斷電，多個馬達驅動器121~123會彼此協調指定一個為主驅動器，其他指定為從屬驅動器。在一些實施例中，會考慮系統慣量帶來的影響，系統慣量以馬達驅動器的角度，可能包括驅動的馬達本身的轉動慣量，以及馬達連結的負載慣量的大小。如果多個馬達111~113的轉動慣量彼此不完全相同，或者多個馬達111~113連結的負載慣量彼此不完全相同，造成多個馬達驅動器121~123所驅動的多個系統慣量彼此不完全相同，則協調的原則是以驅動的系統慣量較大者所對應的馬達驅動器會被指定做為主驅動器，較大的系統慣量對應的馬達在相同轉速時的動能相對較大，在致能減速能源再生功能時相對可轉換較多的電能。在此實施例中，第二馬達112、第三馬達113的轉動慣量及連結的負載慣量(例如線材221、231重量)均大於第一馬達111的轉動慣量及連結的負載慣量(捲繞機210及線材重量)，造成第二馬達驅動器122、第三馬達驅動器123所要驅動的系統慣量大於第一馬達驅動器121所要驅動的系統慣量，因此以對應的第二馬達驅動器122、第三馬達驅動器123的其中之一為主驅動器，另外未選的一者與第一馬達驅動器121則均為從屬驅動器。

圖3是根據一實施例繪示在供應電源為異常狀態下馬達減速的轉速曲線圖。為簡化說明，以下將舉一個主驅動器搭配僅一個從屬驅動器的實施例來說明，對於其他未描述的從屬驅動器的控制則可以此類推。請參照圖1與圖3，曲線310代表共直流母線架構的直流電壓V _dc的電壓值大小隨時間的變化，曲線321代表主驅動器所輸出的驅動訊號的頻率隨時間的變化，曲線322代表從屬驅動器所輸出的驅動訊號的頻率隨時間的變化，可以看出曲線321與曲線322之間隨著時間軸一直維持一定的比例，並且曲線322追隨曲線321一起遞減。此外，曲線331代表主驅動器所控制的馬達的轉速隨時間的變化，曲線332代表從屬驅動器所控制的馬達的轉速隨時間的變化，由於馬達具有滑差，因此代表主驅動器所控制的馬達的轉速的曲線331並不會完全相同於代表主驅動器所輸出的驅動訊號的曲線321，而是在驅動訊號(曲線321)先給出後，對應的馬達轉速(曲線331)才逐漸跟隨驅動訊號所指定馬達欲達到的轉速；同理代表從屬驅動器所控制的馬達的轉速的曲線332也不會完全相同於代表從屬驅動器所輸出的驅動訊號的曲線322；亦即驅動訊號不一定吻合馬達轉速，此為滑差造成的控制延遲。在此實施例中，主驅動器會依據共直流母線架構的直流電壓V _dc(曲線310)與一設定準位進行比較，並根據比較結果輸出減速補償量，當主驅動器調整輸出的驅動訊號(曲線321)的頻率控制對應的馬達減速時，使得對應的馬達進入發電機模式，此時馬達如同發電機產生電能回灌主驅動器的儲能單元並被儲存，藉此維持直流電壓V _dc(曲線310)在設定準位，使電能不會太快被耗盡。這樣當系統於供應電源異常或斷電時，可以透過共直流母線架構持續提供能量給多個馬達驅動器，亦可更快消耗馬達的動能使馬達更快被控制停止。透過減速再生功能轉換並儲存在主驅動器的電能使得多個馬達驅動器控制多個馬達持續減速至同時停止。換言之，上述的減速能源再生功能為升壓型減速能源再生功能。特別的是，由於兩個驅動訊號(曲線321、322)的頻率是一起遞減且過程中維持固定的比例，因此兩個馬達的轉速(曲線331、332)最終也會跟隨驅動訊號(曲線321、322)一起遞減同時維持固定比例，直到所有馬達減速至同時停止為止。

在一些實施例中，主驅動器會取得多個馬達回授的轉速，如果如前述多個驅動訊號的頻率已經降低為零，但多個馬達的轉速仍不為零，則主驅動器會改變驅動訊號的相位使得馬達產生相反的力矩以增加額外的煞車力，同時繼續維持減速能源再生功能以繼續供電，直到馬達的轉速為零，從屬驅動器也會跟隨改變相位並產生相反的力矩，但維持一定比例變化。改變驅動訊號相位的手段例如是將三相訊號其中的兩相替換，如此可以改變磁場旋轉的方向，進而產生相反方向的力矩。具體來說，請參照圖4，其是根據另一實施例繪示在供應電源為異常狀態下馬達減速的轉速曲線圖。在時間點T ₀主驅動器及從屬驅動器的驅動訊號(分別以曲線321、322示意)的頻率均已經為零，但此時對應的多個馬達的轉速(分別以曲線331、332示意)均不為零，此時主驅動器會改變驅動訊號(曲線321)的相位使得對應馬達產生相反方向的力矩(這裡表示為負的頻率)，如此一來會產生類似剎車的作用，並且主驅動器藉此也能持續致能減速能源再生功能，以維持自身及從屬驅動器操作時所需電能。同理從屬驅動器也會跟隨改變驅動訊號(曲線322)的相位使得對應馬達產生相反方向的力矩，但從屬驅動器的驅動訊號(曲線322)與主驅動器輸出的驅動訊號(曲線321)的頻率維持一比例進行變化，直到在時間點T ₁時主驅動器與從屬驅動器對應的的馬達轉速(曲線331、332)同時減為零。換言之，在此實施例中即使當驅動訊號的頻率已為零時，若馬達仍未被控制停止(轉速不為零)，主驅動器依然會提供反相的驅動訊號以維持減速能源再生功能，同時獲得額外的煞車力，如此一來可以維持能量並且持續輸出驅動訊號使馬達持續依據驅動訊號進行轉速跟隨，以達到控制馬達同時停止的目的。

在上述的實施例中是將馬達驅動系統100應用於紡織機台200，但在其他實施例中也可以將馬達驅動系統100應用於其他裝置、系統或平台上。舉例來說，在一些實施例中也可以將馬達驅動系統100應用於運輸台車上，運輸台車上具有前輪馬達與後輪馬達，馬達驅動系統100可用以讓這兩個馬達同時停止。

圖5是根據一實施例繪示馬達驅動方法的流程圖，請搭配圖1。此方法適用於一馬達驅動系統100，此系統包括控制器130、多個馬達111~113與多個馬達驅動器121~123。在步驟S501，馬達驅動系統100上電運作，一外部的供應電源140提供能源給馬達驅動系統100中的多個馬達驅動器121~123與控制器130。

在步驟S502，以控制器130或多個馬達驅動器121~123中之一者判斷供應電源140是否處異常狀態或斷電。在一些實施例中，可判斷提供給馬達驅動系統100的供應電源140是否可正常供電，如果供應電源140可正常或穩定供電則判斷處於正常狀態，如果供應電源140不正常、不穩定或斷電，則判斷處於異常狀態或斷電。而如果步驟S502判斷結果為供應電源140處於異常狀態或斷電，則執行步驟S503。

在步驟S503，此時判斷供應電源140處於異常狀態，多個馬達驅動器121~123協調以其中之一者被指定為主驅動器，其他者被指定為從屬驅動器，本案例中第一馬達驅動器121被指定為主驅動器，第二馬達驅動器122、第三馬達驅動器123被指定為從屬驅動器。

接著執行步驟S504，主驅動器121啟動減速能源再生功能，並藉由共直流母線架構供電給其他從屬驅動器122、123，並控制其他從屬驅動器122、123，使得多個馬達驅動器121~123輸出的多個驅動訊號DS1~DS3的頻率之間維持在至少一比例，直到多個馬達111~113減速至同時停止。減速時主驅動器121依據共直流母線架構的直流電壓Vdc與一設定準位進行比較，並根據比較結果調整驅動訊號DS1的頻率，以將直流電壓Vdc維持在設定準位，延長再生能源使用的時間。

接著執行步驟S505，主驅動器在減速過程中控制自身及其他從屬驅動器分別輸出一驅動訊號以驅動對應的多個馬達，使主驅動器121輸出的驅動訊號DS1與其他從屬驅動器122、123輸出的多個驅動訊號DS2、DS3的頻率相互維持在一比例。例如第一驅動訊號DS1的頻率與第二驅動訊號DS2的頻率始終維持在第一比例(如1:0.8)，而第一驅動訊號DS1的頻率與第三驅動訊號DS3的頻率始終維持在第二比例(如1:0.6)。其中減速時多個馬達驅動器121~123分別提供多個驅動訊號DS1~DS3以控制對應的多個馬達111~113依據多個驅動訊號DS1~DS3進行轉速跟隨以減速至同時停止。

其中，如同前述，在某些情況下若多個驅動訊號DS1~DS3的頻率已經減速至零，但多個馬達111~113的轉速仍不為零(即馬達仍未停止)，則主驅動器121會改變第一驅動訊號DS1的相位使得第一馬達111產生相反的力矩以增加額外的煞車力，同時繼續維持主驅動器121的減速能源再生功能以供應電源，直到第一馬達111的轉速為零而停止，改變驅動訊號相位的手段例如是將三相訊號其中的兩相替換，如此可以改變磁場旋轉的方向，進而產生相反方向的力矩。同樣地其他從屬驅動器122、123也會依據主驅動器121的動作跟隨地改變第二驅動訊號DS2、第三驅動訊號DS3的相位以使第二馬達112、第三馬達113對應產生相反的力矩，但該些驅動訊號DS1~DS3的頻率仍分別維持前述第一比例(1:0.8)與第二比例(1:0.6)跟隨第一驅動訊號DS1變化。

舉例來說，若主驅動器121即時輸出的第一驅動訊號DS1的頻率自100Hz變為90Hz，則從屬驅動器122、123對應輸出的第二驅動訊號DS2、第三驅動訊號DS3將分別自80Hz變為72Hz(90Hz*0.8)，以及自60Hz變為54Hz(90Hz*0.6)，以分別使第一馬達111、第二馬達112、第三馬達113依據驅動訊號DS1、DS2、DS3進行轉速跟隨而逐漸減速，最終達到同時減速至停止(馬達轉速均為0rpm)的目的。前述驅動訊號頻率對應馬達轉速的關係與馬達極數有關，以4極馬達來說1Hz=30rpm，以6極馬達來說1Hz=20rpm，以8極馬達來說1Hz=15rpm，以12極馬達來說1Hz=10rpm。

接著，於步驟S506，可由主驅動器判斷此時是否供應電源140已恢復為正常狀態，如判斷結果為是則回到前述步驟S501的上電運作以重新一個控制流程，如判斷結果為否則結束流程、停機、等待後續的人為處置。

如果前述步驟S502的判斷結果為供應電源140處於正常狀態，則執行步驟S507，在此步驟中因供應電源140正常，故可由控制器130直接控制多個馬達驅動器121~123，並同樣回到前述S501上電運作的初期重新一個控制流程。

然而，圖5中各步驟已詳細說明如上，在此便不再贅述。值得注意的是，圖5中各步驟可以實作為多個程式碼或是電路，本發明並不在此限。此外，圖5的方法可以搭配以上實施例使用，也可以單獨使用。換言之，圖5的各步驟之間也可以加入其他的步驟。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:馬達驅動系統 111~113:馬達 121~123:馬達驅動器 130:控制器 140:供應電源 151,161,171:整流單元 152,162,172:儲能單元 153,163,173:換流單元 DS1~DS3:驅動訊號 200:紡織機台 210:捲繞機 220,230:錠子 221,231:線材 240:包覆紗 250:羅拉 260:排線 310,321,322,331,332:曲線 T ₀,T ₁:時間點 S501~S507:步驟

[圖1]是根據一實施例繪示馬達驅動系統的示意圖。 [圖2]是根據一實施例繪示將馬達驅動系統應用於紡織機台的示意圖。 [圖3]是根據一實施例繪示在供應電源為異常狀態下馬達減速的轉速曲線圖。 [圖4]是根據另一實施例繪示在供應電源為異常狀態下馬達減速的轉速曲線圖。 [圖5]是根據一實施例繪示馬達驅動方法的流程圖。

100:馬達驅動系統 111~113:馬達 121~123:馬達驅動器 130:控制器 140:供應電源 151,161,171:整流單元 152,162,172:儲能單元 153,163,173:換流單元 DS1~DS3:驅動訊號

Claims (9)

1. 一種馬達驅動系統，包括：一控制器；多個馬達；以及多個馬達驅動器，分別輸出一驅動訊號以驅動對應的該多個馬達，該多個馬達驅動器形成一共直流母線架構；其中在一供應電源可正常供電時，該控制器控制該多個馬達驅動器；以及在該供應電源異常或斷電時，該多個馬達驅動器中之一者被指定為主驅動器、其他者被指定為從屬驅動器，該主驅動器致能一減速能源再生功能，藉由該共直流母線架構供電並控制該些從屬驅動器，減速過程中該多個驅動訊號的頻率相互維持在一比例，直到該多個馬達減速至同時停止，如果該多個驅動訊號的頻率均為零，且該多個馬達的轉速均不為零，該主驅動器改變該多個驅動訊號的相位使得該多個馬達產生多個反向的力矩，直到該多個馬達的轉速均減速至停止。
2. 如請求項1所述之馬達驅動系統，其中該多個馬達驅動器驅動的多個系統慣量彼此不完全相同，該多個馬達驅動器以其驅動的該系統慣量最大者，被指定為該主驅動器。
3. 如請求項2所述之馬達驅動系統，其中 該系統慣量包括對應的該馬達的一轉動慣量及該馬達連接的一負載慣量。
4. 如請求項1所述之馬達驅動系統，其中該多個馬達驅動器中的每一者包括：一整流單元，電性連接該供應電源；一儲能單元，電性連接該整流單元的輸出側；以及一換流單元，電性連接於該儲能單元與對應之該馬達之間，其中該共直流母線架構形成於各該馬達驅動器的各該儲能單元與各該換流單元之間。
5. 如請求項4所述之馬達驅動系統，其中該主驅動器降低該驅動訊號的頻率，使對應之該馬達轉為發電機模式將自身的一動能轉換成一電能，並將該電能經該主驅動器的該換流單元回灌至該儲能單元，使該共直流母線架構的一直流電壓升高；當該電能被消耗使該直流電壓降低，該主驅動器即再降低該驅動訊號的頻率，重複操作直到對應之該馬達減速至停止。
6. 一種馬達驅動方法，用於一馬達驅動系統，該馬達驅動系統包括多個馬達及多個馬達驅動器，該馬達驅動方法包括：上電運作； 判斷一供應電源是否處於一異常狀態或斷電；當判斷該供應電源處於該異常狀態或斷電，指定該多個馬達驅動器中之一者為主驅動器、其他者為從屬驅動器；該主驅動器致能一減速能源再生功能，藉由一共直流母線架構供電並控制該些從屬驅動器；以及減速過程中，該多個馬達驅動器分別輸出一驅動訊號以控制對應的該多個馬達，該多個驅動訊號的頻率相互維持在一比例，直到該多個馬達減速至同時停止，如果該多個驅動訊號的頻率均為零，且該多個馬達的轉速均不為零，改變該多個驅動訊號的相位使得該多個馬達產生多個反向的力矩，直到該多個馬達的轉速均減速至停止。
7. 如請求項6所述之馬達驅動方法，該主驅動器依據該共直流母線架構的一直流電壓與一設定準位進行比較，並根據比較結果調整該驅動訊號的頻率，以維持該直流電壓在該設定準位。
8. 如請求項6所述之馬達驅動方法，更包括：當該多個馬達減速至停止，該主驅動器判斷該供應電源是否恢復正常，如判斷結果為是則回到該上電運作的步驟，如判斷結果為否則結束流程。
9. 如請求項6所述之馬達驅動方法，更包括：當判斷該供應電源處於一正常狀態，以一控制器控制該多個馬達驅動器。

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