การหาพารามิเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัสชนิดแม่เหล็กถาวรภายในที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศที่เน้นผลกระทบของการเชื่อมโยงข้ามทางแม่เหล็กและฮาร์มอนิกของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

Main Article Content

เจษฎากร ฐิติภูมิเดชา
สุรพงศ์ สุวรรณกวิน

บทคัดย่อ

มอเตอร์ซิงโครนัสชนิดแม่เหล็กถาวรภายในมีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายในเครื่องปรับอากาศ การปรับความเร็วรอบของคอมเพรสเซอร์จะอาศัยอินเวอร์เตอร์ที่มีการควบคุมแบบไร้เซนเซอร์วัดตำแหน่ง โดยสมรรถนะของการควบคุมดังกล่าวจะขึ้นอยู่กับค่าพารามิเตอร์ของมอเตอร์ อย่างไรก็ดีข้อมูลพารามิเตอร์ที่ได้จากผู้ผลิตมอเตอร์เป็นเพียงข้อมูลเบื้องต้นซึ่งยังขาดความแม่นยำเพียงพอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่มีการปรับปรุงการออกแบบโครงสร้างของมอเตอร์ใหม่เพื่อลดต้นทุน สถานการณ์ดังกล่าวทำให้เกิดการอิ่มตัวของแกนเหล็กได้ง่ายขึ้น จึงมีความต้องการค่าพารามิเตอร์ของมอเตอร์ที่แม่นยำที่พิจารณาถึงผลกระทบของการเชื่อมโยงข้ามทางแม่เหล็กและฮาร์มอนิกของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำด้วย บทความนี้นำเสนอวิธีการหาพารามิเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัสชนิดแม่เหล็กถาวรภายในที่เน้นผลกระทบของการเชื่อมโยงข้ามทางแม่เหล็กและฮาร์มอนิกของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ โดยจะนำเสนอกระบวนการหาพารามิเตอร์อย่างเป็นระบบ ที่ช่วยลดระยะเวลาของขั้นตอนการปรับละเอียดค่าพารามิเตอร์ในกระบวนการทดสอบ และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ได้จริงในภาคปฏิบัติ ผลการทดลองแสดงให้เห็นถึงว่าค่าพารามิเตอร์ที่ได้จากวิธีการที่นำเสนอในวิทยานิพนธ์มีความแม่นยำมากกว่าข้อมูลพารามิเตอร์ที่ได้จากผู้ผลิตมอเตอร์ และทำให้ระบบขับเคลื่อนเครื่องปรับอากาศมีสมรรถนะในการควบคุมที่ดีครอบคลุมตลอดช่วงการทำงานของคอมเพรสเซอร์ อีกทั้งยังสามารถลดค่าความผิดพลาดจากการประมาณตำแหน่งโรเตอร์ลงได้สูงสุดถึงร้อยละ 52

Article Details

ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

Z. Q. Zhu and X. M. Wu, Sensorless Control of Permanent Magnet Synchronous Machine Drives. Hoboken, NJ, USA: Wiley, 2023.

B. Stumberger, G. Stumberger, D. Dolinar, A. Hamler, and M. Trlep, “Evaluation of saturation and cross-magnetization effects in interior permanent-magnet synchronous motor,” IEEE Trans. Industry Appl., vol. 39, no. 5, pp. 1264–1271, 2003.

Z. Q. Zhu, Y. Li, D. Howe, C. M. Bingham, and D. Stone, “Influence of machine topology and cross-coupling magnetic saturation on rotor position estimation accuracy in extended back-EMF based sensorless PM brushless AC drives,” in Proc. IEEE Industry Appl. Annu. Meeting, New Orleans, LA, USA, Sep. 2007, pp. 2378–2385.

K. Yamazaki and M. Kumagai, “Torque analysis of interior permanent-magnet synchronous motors by considering cross-magnetization: variation in torque components with permanent-magnet configurations,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 61, no. 7, pp. 3192–3201, 2014.

Y. Li, Z. Q. Zhu, D. Howe, and C. M. Bingham, “Improved rotor position estimation in extended back-EMF based sensorless PM brushless AC drives with magnetic saliency,” in Proc. IEEE Int. Elect. Mach. Drives Conf. (IEMDC), Antalya, Turkey, May 2007, pp. 214–219.

Z. Q. Zhu, K. Liu, and D. Liang, Parameter Estimation of Permanent Magnet Synchronous Machines. Hoboken, NJ, USA: Wiley, 2025.

C. Yin, Y. Liu, and F. Chen, “Motor parameter identification for compressors based on the improved DC transient method,” in Proc. IEEE 3rd Int. Conf. Image Process. Comput. Appl. (ICIPCA), Shenyang, China, Jun. 2025, pp. 92–97.

T. Duraisingam, B. Li, and A. Sayed-Ahmed, “Offline self-commissioning method to estimate direct & quadrature axes inductance for IPM/SPM in industrial motor drive applications,” in Proc. IEEE Int. Elect. Mach. Drives Conf. (IEMDC), Houston, TX, USA, May 2025, pp. 329–335.

H. Kim and S. Bhattacharya, “Improved rotor position estimation in extended back-EMF based position sensorless control for IPMSMs with non-sinusoidal back-EMF,” in Proc. IEEE Industry Appl. Soc. Annu. Meeting, Detroit, MI, USA, Oct. 2020, pp. 1–7.

M. J. Nam, J. H. Kim, K.-Y. Cho, H.-W. Kim, and Y. Cho, “Torque ripple reduction of an interior PM synchronous motor by compensating harmonic currents based on flux linkage harmonics,” J. Power Electron., vol. 17, no. 5, pp. 1223–1230, 2017.

Z. Chen, M. Tomita, S. Doki, and S. Okuma, “An extended electromotive force model for sensorless control of interior permanent-magnet synchronous motors,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 50, no. 2, pp. 288–295, 2003.