[發(fā)明專利]一種電機(jī)主動(dòng)降噪方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN107070368A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚敬;梅文慶;李益豐;杜凱冰;張宇;許峻峰;陳致初;劉勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司
• 主分類號(hào): H02P29/50
• 分類號(hào): H02P29/50
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電機(jī)主動(dòng)降噪方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電機(jī)作為一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置被應(yīng)用在生活的各個(gè)領(lǐng)域。目前通常采用變流器對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，具有節(jié)能、可實(shí)現(xiàn)大范圍的高速連續(xù)調(diào)速控制、能適應(yīng)多種復(fù)雜工作環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。但變流器對電機(jī)供電時(shí)會(huì)有很多諧波產(chǎn)生，諧波會(huì)在電機(jī)鐵芯處產(chǎn)生電磁力，引起電機(jī)振動(dòng)從而產(chǎn)生噪音，影響了人們生活與工作的環(huán)境。為了降低電機(jī)噪聲，現(xiàn)有技術(shù)中主要從電機(jī)的角度進(jìn)行噪聲控制，雖然能在一定程度上降低電機(jī)機(jī)械噪聲，但是不能實(shí)現(xiàn)精確定向地降低由于變流器諧波產(chǎn)生的電磁噪聲。

因此，如何提供一種解決上述技術(shù)問題的方案是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電機(jī)主動(dòng)降噪方法，主動(dòng)降低變流器諧波對電機(jī)噪音的影響，實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)降噪，降噪效果好；本發(fā)明的另一目的是提供一種電機(jī)主動(dòng)降噪系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電機(jī)主動(dòng)降噪方法，包括：

依據(jù)變流器的供電參數(shù)、所述變流器供電的電機(jī)的電機(jī)參數(shù)與該參數(shù)條件下產(chǎn)生的電機(jī)噪音建立諧波與電機(jī)噪音之間的對應(yīng)關(guān)系；

獲取變流器給電機(jī)供電時(shí)的當(dāng)前供電參數(shù)及當(dāng)前電機(jī)參數(shù)；

根據(jù)所述當(dāng)前供電參數(shù)、當(dāng)前電機(jī)參數(shù)及所述對應(yīng)關(guān)系確定當(dāng)前產(chǎn)生噪音的諧波；

對所述變流器進(jìn)行PWM消諧控制以消除所述當(dāng)前產(chǎn)生噪音的諧波。

優(yōu)選地，所述依據(jù)變流器的供電參數(shù)、所述變流器供電的電機(jī)的電機(jī)參數(shù)與該參數(shù)條件下產(chǎn)生的電機(jī)噪音建立諧波與電機(jī)噪音之間的對應(yīng)關(guān)系的過程為：

獲取所述變流器的供電參數(shù)及其供電的電機(jī)的電機(jī)參數(shù)及此時(shí)的電機(jī)噪音，其中，所述供電參數(shù)包括所述變流器輸出的電壓、電流及頻率，所述電機(jī)參數(shù)包括電機(jī)的電機(jī)功率、額定電壓、額定電流、轉(zhuǎn)速、極數(shù)、定子槽數(shù)及轉(zhuǎn)子槽數(shù)；

根據(jù)所述供電參數(shù)及所述電機(jī)參數(shù)得到氣隙磁動(dòng)勢f(θ,t)及氣隙磁導(dǎo)λ(θ,t)，其中，ω_k＝kω，θ為空間角，k為所述變流器輸出的諧波的諧波次數(shù)，ω為所述變流器輸出的基波的角頻率，F(xiàn)_k為磁動(dòng)勢幅值，為相位角；

根據(jù)所述氣隙磁動(dòng)勢f(θ,t)、氣隙磁導(dǎo)λ(θ,t)、電磁力-磁通密度關(guān)系式及磁通密度-諧波關(guān)系式建立諧波與電磁力之間的關(guān)系；其中，所述電磁力-磁通密度關(guān)系式為μ₀為空氣磁導(dǎo)率，b(θ,t)為磁通密度；所述磁通密度-諧波關(guān)系式為b(θ,t)＝f(θ,t)λ(θ,t)；

根據(jù)所述諧波與所述電磁力之間的關(guān)系及所述電磁力與所述電機(jī)噪音之間的關(guān)系得到所述諧波與所述電機(jī)噪音之間的對應(yīng)關(guān)系。

優(yōu)選地，所述獲取變流器給電機(jī)供電時(shí)的當(dāng)前供電參數(shù)及當(dāng)前電機(jī)參數(shù)的過程為：

實(shí)時(shí)獲取變流器給電機(jī)供電時(shí)的當(dāng)前供電參數(shù)及當(dāng)前電機(jī)參數(shù)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種電機(jī)主動(dòng)降噪系統(tǒng)，包括：

對應(yīng)關(guān)系建立模塊，用于依據(jù)變流器的供電參數(shù)及其供電的電機(jī)的電機(jī)參數(shù)建立諧波與電機(jī)噪音之間的對應(yīng)關(guān)系；

參數(shù)獲取模塊，用于獲取變流器給電機(jī)供電時(shí)的當(dāng)前供電參數(shù)及當(dāng)前電機(jī)參數(shù)；

諧波確定模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前供電參數(shù)、當(dāng)前電機(jī)參數(shù)及所述對應(yīng)關(guān)系確定當(dāng)前產(chǎn)生噪音的諧波；

諧波消除模塊，用于對所述變流器進(jìn)行PWM消諧控制以消除所述當(dāng)前產(chǎn)生噪音的諧波。

優(yōu)選地，所述依據(jù)變流器的供電參數(shù)、所述變流器供電的電機(jī)的電機(jī)參數(shù)與該參數(shù)條件下產(chǎn)生的電機(jī)噪音建立諧波與電機(jī)噪音之間的對應(yīng)關(guān)系的過程為：

獲取所述變流器的供電參數(shù)及其供電的電機(jī)的電機(jī)參數(shù)及此時(shí)的電機(jī)噪音，其中，所述供電參數(shù)包括所述變流器輸出的電壓、電流及頻率，所述電機(jī)參數(shù)包括電機(jī)的電機(jī)功率、額定電壓、額定電流、轉(zhuǎn)速、極數(shù)、定子槽數(shù)及轉(zhuǎn)子槽數(shù)；

根據(jù)所述供電參數(shù)及所述電機(jī)參數(shù)得到氣隙磁動(dòng)勢f(θ,t)及氣隙磁導(dǎo)λ(θ,t)，其中，ω_k＝kω，θ為空間角，k為所述變流器輸出的諧波的諧波次數(shù)，ω為所述變流器輸出的基波的角頻率，F(xiàn)_k為磁動(dòng)勢幅值，為相位角；