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研究生: 陳聰賓
TSUNG-PIN CHEN
論文名稱: 高性能三相永磁式同步電動機驅動器之電路設計
Circuit Design for High Performance Three-phase Permanent-magnet Synchronous Motor Drives
指導教授: 黃仲欽
Jonq-Chin Hwang
口試委員: 葉勝年
Sheng-Nian Yeh
郭明哲
Ming-Tse Kuo
王順源
Shun-Yuan Wang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 81
中文關鍵詞: 電壓源變流器電壓空間向量脈波寬度調變控制返馳式轉換器轉速及電流閉迴路控制永磁式同步電動機
外文關鍵詞: voltage-source inverter, voltage space vector pulse-width modulation, flyback converter, current vector as well as speed closed-loop controls, permanent-magnet synchronous motors
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  • 本文提出高性能永磁式同步電動機驅動器之電路設計,包括驅動器電路、電路保護機制、元件選用及電路布置。文中採用返馳式轉換器做為內部電路所需電源之供給,總共輸出10組直流電源,而轉速驅動部分採用電壓源變流器為主電路架構,使用英飛凌的功率級電晶體模組,完成直流轉交流之三相電源輸出;也藉由功率級電晶體模組所內建的轉速制動功率級電晶體,完成電動機減速時之轉速制動保護。
    在三相永磁式同步電動機的控制方面,本文之系統使用32位元數位信號處理器TMS320F28069為控制核心,並以使用解角器迴授電機角位置與轉速,完成轉速及電流閉迴路控制。本系統於直流輸入為310V,額定轉速2000rpm下作加載試驗,測得輸入電流為16.2A,三相變流器總輸出功率為4772W,驅動器效率為95%。此外,本文之系統設計所選用的元件,亦經量測確認符合規格值。


    The thesis presents circuit design for high performance permanent-magnet synchrous motor drives. It includes drive circuit, circuit protection, elements selection and circuit layout. The flyback converter with ten dc outputs is designed for the power supply of internal circuit. A voltage-source inverter is proposed as the power stage. The power integrated module from Infineon company can not only convert dc input to three-phase ac output, but also provide braking protection with its built-in IGBT when motor speed is reducing.
    The 32-bit digital signal processor, TMS320F28069, is adopted as the control core. A resolver is used to estimate the real-time rotor position and speed for current vector as well as speed closed-loop controls. Experimental results show that the load test with the input voltage of 310V and rated speed of 2000rpm yields the input current of 16.2A, the total output power from the inverter of 4772W and the efficiency of the three-phase power inverter of 95%. Meanwhile, the selected elements are measured to assure their temperature tolerances meet the standard requirements under full load power.

    摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 符號索引 VI 圖表索引 1 第一章 緒論 5 1.1 研究動機及目的 5 1.2 文獻探討 6 1.3 系統架構及本文特色 9 1.4 本文大綱 11 第二章 控制電路之返馳式轉換器設計及製作 12 2.1 前言 12 2.2 返馳式轉換器的規劃 13 2.3 返馳式轉換器之電壓轉換比 17 2.4 返馳式轉換器之切換模式 18 2.5 電路元件設計及製作 21 2.6 結語 32 第三章 三相變流器之電力電路的製作 33 3.1 前言 33 3.2 三相變流器電力電路及閘極驅動電路設計 33 3.3 電路保護機制設計及製作 39 3.4 電路布置及製作 51 3.5 結語 55 第四章 實體製作與實測 56 4.1 前言 56 4.2 軟體規劃 56 4.3 實測結果 61 4.4 結語 67 第五章 結論與建議 68 5.1 結論 68 5.2 建議 69 參考文獻 70 附錄A 72 附錄B 74 附錄C 75 附錄D 76 附錄E 77 附錄F 79

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    無法下載圖示 全文公開日期 2022/07/25 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
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