應用磁電耦合分析之內藏式永磁同步馬達弱磁控制

Abstract

本研究利用有限元素模型進行磁電耦合模擬，分析端部繞組及材料飽和對內藏式永磁馬達在弱磁控制上之影響，並提出修正其誤差之控制法。端部效應使馬達產生額外的損耗，控制上會因參數不準確降低響應速度，且在電路限制下，端部電感會因為高速操作令其影響增大，進而導致使轉速不如預期之現象。本文以端部參數之修正改善及討論端部效應對馬達整體輸出性能之影響。此外，內藏式永磁馬達在構造上具有凸極效應(Saliency Effect)之特性，因此可藉由每安培最大轉矩控制(Maximum Torque per Ampere MTPA)增加馬達輸出性能，然而電流軌跡在計算上仰賴馬達參數之精確度，磁飽和效應所造成之磁路特性改變在傳統每安培最大轉矩控制上並無考量。本文分析飽和效應在不同操作條件下對馬達參數之影響。首先針對理想數學模型與有限元素分析結果的差異，探討各參數變動及馬達輸出特性之變化，提出考慮材料飽和之電流軌跡估測法，修正磁飽和導致電流角不準確的問題，最後利用磁電耦合模擬獲取所需之馬達參數，並由實驗驗證模擬結果。

Date of Award	2018 Aug 28
Original language	Chinese
Supervisor	Min-Fu Hsieh (Supervisor)