馬達智財聯盟 Motor Intellectual Property Alliance

以降低電容值實現永磁馬達驅動高功因控制

作者	王聖揚、謝旻甫、張簡樂仁、白富升
摘要	一般家用電器中驅動永磁同步馬達的變頻器透過整流器獲得直流電，再透過開關切換技術變流為輸入馬達的交流電力。而整流時通常會在直流端並聯大容值的電解電容用以平衡輸入與輸出的功率差值，來達成穩定直流的作用，但是使用大容值電解電容會有壽命較短以及功率因數較低等問題；此外，馬達在驅動時開關切換造成的非線性影響也會造成電源端功因低落，需要透過功因校正來改善，一般會使用額外的開關元件及電感來達成，但同時也增加了體積與額外損耗。為改善上述馬達變頻器具有的問題，本文利用低容值之薄膜電容進行永磁同步馬達驅動，可以有效提升整體的功因和系統壽命，但是降低容值會造成直流端電壓產生劇烈波動，造成馬達控制不穩定等問題。因此本文透過負載分析，確認應用系統之穩定性，再配合電流控制調整電源端輸入電流與電壓之間的相位差進一步提高功因，不需使用額外的功因校正電路，因此可實現縮減電路體積及降低整體成本。
關鍵字	永磁同步馬達驅動、磁場導向控制、無電解電容、變流器電流控制、功率因數校正