本論文針對迴轉式壓縮機，以德州儀器生產TMS320LF2407A 之數位訊號處理器為控制核心，提出一具電流回授無感測變頻驅動器。無感測控制方法為偵測反電動勢零交越點取得轉子資訊，以完成換相及計算實際轉速等目的。為了使系統更加強健以及改善功率的消耗，在此提出適應性控制器與閉迴路架構，包括轉速回授與電流回授。最後，建立實驗系統架構，以實驗來驗證無感測驅動器具轉速回授與電流回授的優越性及對系統和效率的改善。

This thesis uses TMS320LF2407A DSP from T.I. as the control kernel .It proposes a method of sensorless driver and variable speed driver with current feedback for the rotary compressor. By detecting the back electromotive force signals, the information of rotor position can be detected by the commutation process and the speed estimation can also be achieved. In order to make the system more robust and the improve the power consumption, adaptive controller and close loop structure are adapted. At last, the experimental system structure is built, and the advantages improvement efficiency of the system with sensorless driver、speed and current
feedback were be verified by experiment.

中文摘要..............................................................................I
英文摘要..............................................................................II
目錄......................................................................................III
圖目錄..................................................................................V
表目錄..................................................................................IX
第一章 緒論........................................................................1
1.1 研究背景與動機.......................................................1
1.2 研究方法與系統描述.............................................. 2
1.3 論文大綱.................................................................. 3
第二章 空調壓縮機與無刷直流馬達驅動技術............... 4
2.1 冷凍空調循環系統.................................................. 4
2.2 壓縮機.......................................................................7
2.2.1 壓縮機規格...........................................................11
2.3 無刷直流馬達之數學模型......................................12
2.4 無刷直流馬達驅動方法..........................................16
2.4.1 方波電流驅動....................................................16
2.4.2 弦波電流驅動....................................................19
第三章 無感測控制之驅動器設計................................... 20
3.1 無感測驅動技術..................................................... 20
3.2 無感測驅動方法......................................................21
3.2.1 啟動策略............................................................22
3.2.2 偵測反電動勢原理............................................24
3.3 120 度六步方波無感測驅動...................................28
3.4 近似弦波無感測驅動.............................................. 30
3.4-1 轉子位置估測法...................................................32
3.5 閉迴路控制...............................................................33
3.5.1 脈波寬度調變.....................................................33
3.5.2 轉速回授.............................................................35
3.5.3 電流回授.............................................................39
3.6 實驗閉迴路架構.......................................................41
3.6.1 傳統方波控制.....................................................41
3.6.2 近似弦波控制.....................................................42
3.6.3 適應性弦波控制.................................................43
第四章 實驗系統架構........................................................ 45
4.1 實驗硬體架構.......................................................... 46
4.1.1 數位訊號處理器................................................ 46
4.1.2 變頻器.................................................................47
4.1.3 反電動勢零交越點偵測電路.............................52
4.1.4 快速光耦合器電路.............................................57
4.2 軟體程式流程.......................................................... 58
第五章 實驗結果分析與探討............................................ 62
5.1實驗系統.....................................................................62
5.2實驗結果.....................................................................63
第六章 結論與未來展望................................................ ....77
6.1 結論............................................................................77
6.2 未來展望....................................................................78
參考文獻............................................................................. 79

[1] 曾偉智，“高效率變頻空調壓縮機驅動器之研製” 國立中山大學電機工程學系碩士論文，民國91 年6 月。
[2] 陳鴻棋、梁坤億、楊錞忠，“空調用直流壓縮機之變頻控制”電機月刊第十五卷 第一期，2005 年元月號。
[3] 蕭明哲沈志秋 編著，“冷凍空調概論”全華圖書股份有限公司，2008 年。
[4] 余培煜撰，”小型空調機用壓縮機的發展近(一)”，光堡冷凍空調技術網http://www.HVACR.com.tw 。
[5] Shanghai Hitachi Electrical Appliances Co.,Ltd Datasheet, “FGZ20TB2N1”, 2004.
[6] 陳遵立編著， “交直流馬達控制” 課程講義。
[7] 趙安立， “無感測轉速控制驅動器應用於雙相半波無刷直流風扇馬達” 國立中山大學電機工程學系碩士論文, 民國96 年7 月。
[8] 田景文， “以數位訊號處理器為基礎具Sine PWM 之無刷直流馬達嶄新無感測驅動器” 國立中山大學電機工程學系碩士論文， 民國 98 年1 月。
[9] 張纈贏，“單相全波無刷直流風扇馬達驅動器之研製” 國立中山大學電機工程學系碩士論文， 民國 95 年10 月。
[10] James P. Johnson, M. Ehsani and Yilcan Giizelgiinler, “Review of Sensorless Methods for Brushless DC”, Power Electronics Laboratory Texas A&M University College Station, Texas, IEEE 1999.
[11] Jianwen Shao, “Direct Back EMF Detection Method for Sensorless Brushless DC（BLDC） Motor Drives”, 2003.
[12] 鄭光耀，“無刷直流馬達無感測控制方法之研究與DSP 實現技術之發展”國立交通大學電機與控制工程學系博士論文，民國92 年10 月。
[13] 陳俊宇，”高效率無感測直流變頻壓縮機驅動器之研製”，國立中山大學電機工程學系碩士論文，民國98 年12 月。
[14] ADMC401 Application Notes，“Constant Volts/Hertz Operation for Variable Speed
Control of Induction Motors ”，Analog Devices,2000.
[15] 田文恭，“以數位訊號處理器為基礎製作嶄新無感測控制之無刷直流馬達驅動器”國立中山大學電機工程學系碩士論文，民國98 年1 月。
[16] Chao-Min Wang, Shyh-Jier Wang, Shir-Kuan Lin, and Hsing-Yu Lin “A Novel Twelve-Step Sensorless Drive Scheme for a Brushless DC Motor” IEEE Trans. On Magnetics, vol. 43, no. 6, June 2007.
[17] TEXAS INSTRUMENTS, “AC Induction Motor Control Using Constant V/Hz Principle and Space Vector PWM Technique with TMS320C240”, 1998.
[18] Chin-Chin Lin, Leehter Yao and Chien-Hsing Chou,” A Gain-adjusted Fuzzy PI/PD Adaptive Controller based on the Accumulated Genetic Algorithm”,2005.
[19] 陳婭冰、周治平、纪志成，” 無刷直流電機模糊PI 智能控制”，2005。
[20] Hung-Chi Chen and Chang-Ming Liaw“Current-Mode Control for Sensorless BDCM Drive With Intelligent Commutation Tuning” IEEE Trans. On Power Electronics, Vol.17, No. 5, Sepetember 2002.
[21] Allegro Datasheet, “ACS712”.
[22] 新華電腦編著, “DSP 從此輕鬆跑”, 台科大圖書, 民國92 年。
[23] 董勝源編著，“DSP TMS320LF2407 與C 語言控制實習”，長高科技圖書，民國93 年。
[24] SPECTRUM DIGITAL, “eZdsp TM LF2407A Technical Reference”, 2003.
[25] TEXAS INSTRUMENTS, “TMS320F/C24x DSP Controllers CPU and Instruction Set Reference Guide”, 1999.
[26] TEXAS INSTRUMENTS, “TMS320LF/LC240xA DSP Controllers System and Peripherals Reference Guide”, 2006.
[27] MITSUBISHI Datasheet, “PS21965”, 2009.
[28] 譜威科技顧問公司網站，http://www.prowavegroup.com/。