CN106849832A - 电机控制系统及其变频器的降噪控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电机控制系统及其变频器的降噪控制方法和装置，所述变频器输出空间矢量脉宽调制SVPWM波至所述电机控制系统中的电机，所述方法包括以下步骤：获取预设的中心载波频率、预设频带常数以及预设的随机分布函数；根据所述预设频带常数以及所述预设的随机分布函数获取当前频带常数，并根据所述预设的中心载波频率与所述当前频带常数获取当前载波频率；根据所述当前载波频率生成当前周期的SVPWM波，以降低所述变频器的噪声。由此，SVPWM波的载波频率以某一规律随机变化，可以改变变频器输出电压的谐波频谱,使其分布在较宽频带上，且可不改变谐波总能量，降低谐波幅值，从而减小和抑制变频器的噪声。

Description

电机控制系统及其变频器的降噪控制方法和装置

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及一种电机控制系统中变频器的降噪控制方法、一种电机控制系统中变频器的降噪控制装置以及一种电机控制系统。

背景技术

相关技术中通常采用SVPWM作为变频驱动的一种驱动算法。但是，相关技术存在的问题是，SVPWM波的载波频率固定(如图1所示，载波频率均为T)，导致SVPWM波会在载波频率及其整数倍频率附近产生高次谐波，引起变频器的噪声。

因此，相关技术需要进行改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电机控制系统中变频器的降噪控制方法，能够有效降低变频器的噪声。

本发明的另一个目的在于提出一种电机控制系统中变频器的降噪控制装置。本发明的又一个目的在于提出一种电机控制系统。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种电机控制系统中变频器的降噪控制方法，其特征在于，所述变频器输出空间矢量脉宽调制SVPWM波至所述电机控制系统中的电机，所述方法包括以下步骤：获取预设的中心载波频率、预设频带常数以及预设的随机分布函数；根据所述预设频带常数以及所述预设的随机分布函数获取当前频带常数，并根据所述预设的中心载波频率与所述当前频带常数获取当前载波频率；根据所述当前载波频率生成当前周期的SVPWM波，以降低所述变频器的噪声。

根据本发明实施例提出的电机控制系统中变频器的降噪控制方法，先获取预设的中心载波频率、预设频带常数以及预设的随机分布函数，然后根据预设频带常数以及预设的随机分布函数获取当前频带常数，并根据预设的中心载波频率与当前频带常数获取当前载波频率，并根据当前载波频率生成当前周期的SVPWM波以降低变频器的噪声。由此，SVPWM波的载波频率以某一规律随机变化，可以改变变频器输出电压的谐波频谱,使其分布在较宽频带上，且可不改变谐波总能量，降低谐波幅值，从而减小和抑制变频器的噪声。

根据本发明的一个实施例，可根据以下公式获取载波频率：

f_c＝f_c0+R_iΔf，

其中，f_c为所述载波频率，f_c0为所述预设的中心载波频率，Δf为所述预设频带常数，R_i是一个在[-1,1]上随机分布的随机数。

根据本发明的一个实施例，根据所述电机控制系统的频率和功率器件的最大载波频率确定频率范围，以根据所述频率范围确定所述预设的中心载波频率和所述预设频带常数。

根据本发明的一个实施例，当抑制1倍载波频率和4倍载波频率对应的谐波时，所述频率范围的上限值满足f_max≤0.25(f_hmax-13f₁)，所述频率范围的下限值满足f_min≥Δf_ε+9f₁，其中，f_max为所述频率范围的上限值，f_hmax为所述功率器件的最大载波频率，f₁和Δf_ε根据所述电机控制系统的频率确定；当抑制1倍载波频率和3倍载波频率对应的谐波时，所述频率范围的上限值满足f_max≤0.33(f_hmax-4f₁)，所述频率范围的下限值满足f_min≥Δf_ε+5f₁，其中，f_max为所述频率范围的上限值，f_hmax为所述功率器件的最大载波频率，f₁和Δf_ε根据所述电机控制系统的频率确定

根据本发明的一个实施例，所述预设的中心载波频率为所述频率范围的中间频率值，所述预设频率常数为所述频率范围的范围值的1/2。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种电机控制系统中变频器的降噪控制装置，所述变频器输出空间矢量脉宽调制SVPWM波至所述电机控制系统中的电机，所述装置包括：第一获取模块，用于获取预设的中心载波频率、预设频带常数以及预设的随机分布函数；第二获取模块，用于根据所述预设频带常数以及所述预设的随机分布函数获取当前频带常数，并根据所述预设的中心载波频率与所述当前频带常数获取当前载波频率；SVPWM波生成模块，用于根据所述当前载波频率生成当前周期的SVPWM波，以降低所述变频器的噪声。

根据本发明实施例提出的电机控制系统中变频器的降噪控制装置，通过第一获取模块获取预设的中心载波频率和预设频带常数在预设的随机分布函数，然后第二获取模块根据预设频带常数在预设的随机分布函数获取当前频带常数，并根据预设的中心载波频率与当前频带常数获取当前载波频率，进而SVPWM波生成模块根据当前载波频率生成当前周期的SVPWM波以降低变频器的噪声。由此，SVPWM波的载波频率以某一规律随机变化，可以改变变频器输出电压的谐波频谱,使其分布在较宽频带上，且可不改变谐波总能量，降低谐波幅值，从而减小和抑制变频器的噪声。

根据本发明的一个实施例，所述第二获取模块可根据以下公式获取载波频率：

f_c＝f_c0+R_iΔf，

其中，f_c为所述载波频率，f_c0为所述预设的中心载波频率，Δf为所述预设频带常数，R_i是一个在[-1,1]上随机分布的随机数。

根据本发明的一个实施例，根据所述电机控制系统的频率和功率器件的最大载波频率确定频率范围，以根据所述频率范围确定所述预设的中心载波频率和所述预设频带常数。

根据本发明的一个实施例，当抑制1倍载波频率和4倍载波频率对应的谐波时，所述频率范围的上限值满足f_max≤0.25(f_hmax-13f₁)，所述频率范围的下限值满足f_min≥Δf_ε+9f₁，其中，f_max为所述频率范围的上限值，f_hmax为所述功率器件的最大载波频率，f₁和Δf_ε根据所述电机控制系统的频率确定；当抑制1倍载波频率和3倍载波频率对应的谐波时，所述频率范围的上限值满足f_max≤0.33(f_hmax-4f₁)，所述频率范围的下限值满足f_min≥Δf_ε+5f₁，其中，f_max为所述频率范围的上限值，f_hmax为所述功率器件的最大载波频率，f₁和Δf_ε根据所述电机控制系统的频率确定

根据本发明的一个实施例，所述预设的中心载波频率为所述频率范围的中间频率值，所述预设频率常数为所述频率范围的范围值的1/2。

为达到上述目的，本发明又一方面实施例提出了一种电机控制系统，包括所述的电机控制系统中变频器的降噪控制装置。

根据本发明实施例提出的电机控制系统，通过上述的变频器的降噪控制装置，可以减小和抑制变频器的噪声。

附图说明

图1是相关技术中固定载波频率的SVPWM波形的示意图；

图2是根据本发明实施例的电机控制系统中变频器的降噪控制方法的流程图；

图3是根据本发明一个实施例的随机载波频率的SVPWM波形的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的SVPWM调制时变频器的输出线电压的谐波分布的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的载波频率为5000Hz时变频器输出电流的时域及频域特性的波形示意图；

图6是根据本发明一个实施例的预设的中心载波频率为5000Hz且预设频带常数为2000Hz时变频器输出电流的时域及频域特性波形；

图7是根据本发明一个实施例的预设的中心载波频率为5000Hz且预设频带常数为1000Hz时变频器输出电流的时域及频域特性波形；

图8是根据本发明一个实施例的预设的中心载波频率为5000Hz且预设频带常数为50Hz时变频器输出电流的时域及频域特性波形；以及

图9是根据本发明实施例的电机控制系统中变频器的降噪控制装置方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来描述本发明实施例的电机控制系统及其变频器的降噪控制方法和装置。

图2是根据本发明实施例的电机控制系统中变频器的降噪控制方法的流程图。其中，变频器输出空间矢量脉宽调制SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制)波至电机控制系统中的电机以驱动电机，具体地，变频器可驱动旋转式压缩机或电机。如图2所示，电机控制系统中变频器的降噪控制方法包括以下步骤：

S1：获取预设的中心载波频率、预设频带常数以及预设的随机分布函数。

S2：根据预设频带常数以及预设的随机分布函数获取当前频带常数，并根据预设的中心载波频率与当前频带常数获取当前载波频率。

根据本本发明的一个实施例，频带常数可为预设频带常数与预设的随机分布函数下的随机数的乘积，即言当前频带常数的表达式可为R_iΔf，其中，Δf为预设频带常数，R_i是一个在[-1,1]上随机分布的随机数。具体地，预设的随机分布函数可为正负单位区间例如[-1,1]下的随机分布，

根据本本发明的一个实施例，可将预设的中心载波频率与当前频带常数叠加以获取当前载波频率，换言之，当前载波频率可为预设的中心载波频率与当前频带常数之和，即言，载波频率的表达式可为f_c＝f_c0+R_iΔf，其中，f_c为载波频率，f_c0为预设的中心载波频率。

如上所述，可根据以下公式获取载波频率：

f_c＝f_c0+R_iΔf，

其中，f_c为载波频率，f_c0为预设的中心载波频率，Δf为预设频带常数，R_i是一个在[-1,1]上随机分布的随机数。

优选地，随机分布可为均匀随机分布，例如R_i是一个在[-1,1]上均匀随机分布的随机数。

S3：根据当前载波频率生成当前周期的SVPWM波，以降低变频器的噪声。

其中，载波可为三角载波。

应当理解的是，载波频率为调节谐波电流输出分布的决定因素即调节因素，通过该改变载波频率可调节输出谐波分布的范围，根据输出谐波分布范围的变化使其达到降低某一频段谐波噪声的目标，从而可实现变频器的降噪。

具体来说，在变频器的SVPWM驱动算法中，可先预设固定的中心载波频率，并设定预设频带常数以及预设的随机分布函数，在不同的周期，载波频率也不相同，即言载波频率不固定。在当前周期进行SVPWM波生成时，可根据预设频带常数Δf以及预设的随机分布函数获取一个随机数m以将该随机数m作为当前频带常数，然后将该随机数m与预设的中心载波频率f_c0叠加以获取当前载波频率f_c，进而可根据当前载波频率f_c生成当前周期的SVPWM波，并将当前周期的SVPWM波输出至电机以驱动电机。

在生成SVPWM波的过程中，基于随机变化的载波频率生成SVPWM波，无需改变系统计算出的占空比,只需在每个载波周期更新载波周期值即载波频率即可。例如，如图3所示为两个周期的SVPWM波，其中，一个周期的载波频率为T1，另一个周期的载波频率为T2，T1与T2不相等。

由此，载波频率按随机规律分布，载波频率决定输出电流/电压的谐波频谱分布,变化范围越大，频谱就越能分布在较宽范围内。通过调节变化范围可调节输出电流/电压的谐波分布，使其分布在较宽的范围内，不改变谐波总能量，降低谐波幅值，实现变频器降噪，尤其是在EMC测试中某一频率范围超标时可通过调节实现。

根据本发明的一个实施例，预设的中心载波频率、预设频带常数可根据系统和功率器件的最大载波频率及其损耗等综合设定。具体地，可根据电机控制系统的频率和功率器件的最大载波频率确定频率范围，以根据频率范围确定预设的中心载波频率和预设频带常数。其中，功率器件的最大载波频率可依据功率器件的性能参数等提前预设。

其中，当抑制1倍载波频率和4倍载波频率对应的谐波时，频率范围的上限值满足f_max≤0.25(f_hmax-13f₁)，频率范围的下限值满足f_min≥Δf_ε+9f₁，其中，f_max为频率范围的上限值，f_hmax为功率器件的最大载波频率，f₁和Δf_ε根据电机控制系统的频率确定；当抑制1倍载波频率和3倍载波频率对应的谐波时，频率范围的上限值满足f_max≤0.33(f_hmax-4f₁)，频率范围的下限值满足f_min≥Δf_ε+5f₁，其中，f_max为频率范围的上限值，f_hmax为功率器件的最大载波频率，f₁和Δf_ε根据电机控制系统的频率确定。

具体而言，变频器中逆变单元供电气隙磁场的主要谐波频率表达式为：f_k＝k₁f_T+k₂f₀，其中，f_T为变频器中功率器件的载波频率，f₀为电机的运行频率，k₁、k₂是奇偶性互异正整数，即当k₁取奇数时k₂取偶数，而当k₁取偶数时k₂取奇数。

应当理解的是，电机的运行频率f₀远低于功率器件的载波频率f_T，谐波主要集中在载波频率及其整数倍附近。因此，可通过削弱载波频率及其整数倍附近的高次谐波，来减小和抑制变频器供电引起的噪声。

在本发明实施例中，可通过变频器输出的线电压的谐波频谱(如图4所示)确定变频器产生的幅值不可忽略的谐波频率，即选择需要削弱的载波频率。例如，可削弱1倍载波频率mf-8和4倍载波频率4mf+13附近的谐波，此时，载波频率下限即频率范围的下限值f_min≥Δf_ε+9f₁,Δf_ε根据电机控制系统的频率确定；载波频率上限即频率范围的上限值f_max≤0.25(f_hmax-13f₁)，主要考虑功率器件的最大载波频率及损耗。又如，可削弱1倍载波频率mf-4和3倍载波频率3mf+8附近的谐波，此时，载波频率下限即频率范围的下限值f_min≥Δf_ε+5f₁,Δf_ε根据电机控制系统的频率确定；载波频率上限即频率范围的上限值f_max≤0.33(f_hmax-4f₁)，主要考虑功率器件的最大载波频率及损耗。

进一步而言，根据本发明的一个实施例，预设的中心载波频率根据调节的频段即前述的频率范围选取。优选地，预设的中心载波频率可为频率范围的中间频率值，即为调节的频段的中心位置频率，例如为f_min+(f_max-f_min)/2。

预设频率常数可小于等于频率范围的范围值的一半。优选地，预设频率常数可为频率范围的范围值的1/2，例如为(f_max-f_min)/2。

下面结合一个具体实施例来详细描述本发明实施例的变频器的降噪控制方法。

假设电机的转速变化范围10Hz≤f₁≤50Hz，电机在2500Hz附近存在谐振，取Δf_ε＝2735Hz。按第二种情况即1倍载波频率和3倍载波频率计算，f_min为3000Hz，且综合功率器件的功率及损耗，取f_max为7000Hz，则预设的中心载波频率f_c0为5000Hz，预设频带常数Δf为2000Hz。

在变频器的SVPWM驱动算法中，在每个周期，可根据2000Hz在[-1，1]下的随机分布获取一个随机数m，例如、0Hz、50Hz、1000Hz、2000Hz等，然后将该随机数m作为当前频带常数与预设的中心载波频率5000Hz叠加以获取相应的载波频率，进而可根据相应地载波频率生成SVPWM波，并将SVPWM波输出至电机以驱动电机。

其中，当载波频率为5000Hz时，变频器的输出电流的时域及频域特性的波形图可如图5所示；当中心载波频率5000Hz且预设频带常数2000Hz即载波频率为7000Hz时，变频器的输出电流的时域及频域特性的波形图可如图6所示；当中心载波频率5000Hz且预设频带常数1000Hz即载波频率为6000Hz时，变频器的输出电流的时域及频域特性的波形图可如图7所示；当中心载波频率5000Hz且预设频带常数50Hz即载波频率为5050Hz时，变频器的输出电流的时域及频域特性的波形图可如图8所示。

从图5-图8可以看出，频带越宽，谐波分布越宽，幅值越低。

综上，根据本发明实施例提出的电机控制系统中变频器的降噪控制方法，先获取预设的中心载波频率、预设频带常数以及预设的随机分布函数，然后根据预设频带常数以及预设的随机分布函数获取当前频带常数，并根据预设的中心载波频率与当前频带常数获取当前载波频率，并根据当前载波频率生成当前周期的SVPWM波以降低变频器的噪声。由此，SVPWM波的载波频率以某一规律随机变化，可以改变变频器输出电压的谐波频谱,使其分布在较宽频带上，且可不改变谐波总能量，降低谐波幅值，从而减小和抑制变频器的噪声。

图9是根据本发明实施例的电机控制系统中变频器的降噪控制装置的方框示意图。变频器输出空间矢量脉宽调制SVPWM波至电机控制系统中的电机，如图9所示，变频器的降噪控制装置包括：第一获取模块10、第二获取模块20和SVPWM波生成模块30。

其中，第一获取模块10用于获取预设的中心载波频率、预设频带常数以及预设的随机分布函数；第二获取模块20用于根据预设频带常数以及预设的随机分布函数获取当前频带常数，并根据预设的中心载波频率与当前频带常数获取当前载波频率；SVPWM波生成模块30用于根据当前载波频率生成当前周期的SVPWM波，以降低变频器的噪声。

根据本本发明的一个实施例，频带常数可为预设频带常数与预设的随机分布函数下的随机数的乘积，即言当前频带常数的表达式可为R_iΔf，其中，Δf为预设频带常数，R_i是一个在[-1,1]上随机分布的随机数。具体地，预设的随机分布函数可为正负单位区间例如[-1,1]下的随机分布，

根据本本发明的一个实施例，第二获取模块20可将预设的中心载波频率与当前频带常数叠加以获取当前载波频率，换言之，当前载波频率可为预设的中心载波频率与当前频带常数之和，即言，载波频率的表达式可为f_c＝f_c0+R_iΔf，其中，f_c为载波频率，f_c0为预设的中心载波频率。

如上所述，，第二获取模块20可根据以下公式获取载波频率：

f_c＝f_c0+R_iΔf，

其中，f_c为载波频率，f_c0为预设的中心载波频率，Δf为预设频带常数，R_i是一个在[-1,1]上随机分布的随机数。

其中，载波可为三角载波。

应当理解的是，载波频率为调节谐波电流输出分布的决定因素即调节因素，通过该改变载波频率可调节输出谐波分布的范围，根据输出谐波分布范围的变化使其达到降低某一频段谐波噪声的目标，从而可实现变频器的降噪。

具体来说，在变频器的SVPWM驱动算法中，第一获取模块10可预设固定的中心载波频率，并设定预设频带常数以及预设的随机分布函数，其中，在不同的周期，载波频率也不相同，即言载波频率不固定。在当前周期进行SVPWM波生成时，第二获取模块20可根据预设频带常数Δf以及预设的随机分布函数获取一个随机数m以将该随机数m作为当前频带常数，然后将该随机数m与预设的中心载波频率f_c0叠加以获取当前载波频率f_c，进而SVPWM生成模块30可根据当前载波频率f_c生成当前周期的SVPWM波，并将当前周期的SVPWM波输出至电机以驱动电机。

在生成SVPWM波的过程中，基于随机变化的载波频率生成SVPWM波，无需改变系统计算出的占空比,只需在每个载波周期更新载波周期值即载波频率即可。例如，如图3所示为两个周期的SVPWM波，其中，一个周期的载波频率为T1，另一个周期的载波频率为T2，T1与T2不相等。

由此，载波频率按随机规律分布，载波频率决定输出电流/电压的谐波频谱分布,变化范围越大，频谱就越能分布在较宽范围内。通过调节变化范围可调节输出电流/电压的谐波分布，使其分布在较宽的范围内，不改变谐波总能量，降低谐波幅值，实现变频器降噪，尤其是在EMC测试中某一频率范围超标时可通过调节实现。

根据本发明的一个实施例，预设的中心载波频率、预设频带常数可根据系统和功率器件的最大载波频率及其损耗等综合设定。具体地，可根据电机控制系统的频率和功率器件的最大载波频率确定频率范围，以根据频率范围确定预设的中心载波频率和预设频带常数。其中，功率器件的最大载波频率可依据功率器件的性能参数等提前预设。

其中，当抑制1倍载波频率和4倍载波频率对应的谐波时，频率范围的上限值满足f_max≤0.25(f_hmax-13f₁)，频率范围的下限值满足f_min≥Δf_ε+9f₁，其中，f_max为频率范围的上限值，f_hmax为功率器件的最大载波频率，f₁和Δf_ε根据电机控制系统的频率确定；当抑制1倍载波频率和3倍载波频率对应的谐波时，频率范围的上限值满足f_max≤0.33(f_hmax-4f₁)，频率范围的下限值满足f_min≥Δf_ε+5f₁，其中，f_max为频率范围的上限值，f_hmax为功率器件的最大载波频率，f₁和Δf_ε根据电机控制系统的频率确定

具体而言，变频器中逆变单元供电气隙磁场的主要谐波频率表达式为：f_k＝k₁f_T+k₂f₀，其中，f_T为变频器中功率器件的载波频率，f₀为电机的运行频率，k₁、k₂是奇偶性互异正整数，即当k₁取奇数时k₂取偶数，而当k₁取偶数时k₂取奇数。

应当理解的是，电机的运行频率f₀远低于功率器件的载波频率f_T，谐波主要集中在载波频率及其整数倍附近。因此，可通过削弱载波频率及其整数倍附近的高次谐波，来减小和抑制变频器供电引起的噪声。

在本发明实施例中，可通过变频器输出的线电压的谐波频谱(如图4所示)确定变频器产生的幅值不可忽略的谐波频率，即选择需要削弱的载波频率。例如，可削弱1倍载波频率mf-8和4倍载波频率4mf+13附近的谐波，此时，载波频率下限即频率范围的下限值f_min≥Δf_ε+9f₁,Δf_ε根据电机控制系统的频率确定；载波频率上限即频率范围的上限值f_max≤0.25(f_hmax-13f₁)，主要考虑功率器件的最大载波频率及损耗。又如，可削弱1倍载波频率mf-4和3倍载波频率3mf+8附近的谐波，此时，载波频率下限即频率范围的下限值f_min≥Δf_ε+5f₁,Δf_ε根据电机控制系统的频率确定；载波频率上限即频率范围的上限值f_max≤0.33(f_hmax-4f₁)，主要考虑功率器件的最大载波频率及损耗。

进一步而言，根据本发明的一个实施例，预设的中心载波频率根据调节的频段即前述的频率范围选取。优选地，预设的中心载波频率可为频率范围的中间频率值，即为调节的频段的中心位置频率，例如为f_min+(f_max-f_min)/2。

预设频率常数可小于等于频率范围的范围值的一半。优选地，预设频率常数可为频率范围的范围值的1/2，例如为(f_max-f_min)/2。

综上，根据本发明实施例提出的电机控制系统中变频器的降噪控制装置，通过第一获取模块获取预设的中心载波频率和预设频带常数在预设的随机分布函数，然后第二获取模块根据预设频带常数在预设的随机分布函数获取当前频带常数，并根据预设的中心载波频率与当前频带常数获取当前载波频率，进而SVPWM波生成模块根据当前载波频率生成当前周期的SVPWM波以降低变频器的噪声。由此，SVPWM波的载波频率以某一规律随机变化，可以改变变频器输出电压的谐波频谱,使其分布在较宽频带上，且可不改变谐波总能量，降低谐波幅值，从而减小和抑制变频器的噪声。

最后，本发明实施例提出了一种电机控制系统，包括上述实施例的电机控制系统中变频器的降噪控制装置。

根据本发明实施例提出的电机控制系统，通过上述的变频器的降噪控制装置，可以减小和抑制变频器的噪声。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种电机控制系统中变频器的降噪控制方法，其特征在于，所述变频器输出空间矢量脉宽调制SVPWM波至所述电机控制系统中的电机，所述方法包括以下步骤：

获取预设的中心载波频率、预设频带常数以及预设的随机分布函数；

根据所述预设频带常数以及所述预设的随机分布函数获取当前频带常数，并根据所述预设的中心载波频率与所述当前频带常数获取当前载波频率；

根据所述当前载波频率生成当前周期的SVPWM波，以降低所述变频器的噪声。

2.根据权利要求1所述的电机控制系统中变频器的降噪控制方法，其特征在于，根据以下公式获取载波频率：

f_c＝f_c0+R_iΔf，

其中，f_c为所述载波频率，f_c0为所述预设的中心载波频率，Δf为所述预设频带常数，R_i是一个在[-1,1]上随机分布的随机数。

3.根据权利要求1所述的电机控制系统中变频器的降噪控制方法，其特征在于，根据所述电机控制系统的频率和功率器件的最大载波频率确定频率范围，以根据所述频率范围确定所述预设的中心载波频率和所述预设频带常数。

4.根据权利要求3所述的电机控制系统中变频器的降噪控制方法，其特征在于，

当抑制1倍载波频率和4倍载波频率对应的谐波时，所述频率范围的上限值满足f_max≤0.25(f_{h max}-13f₁)，所述频率范围的下限值满足f_min≥Δf_ε+9f₁，其中，f_max为所述频率范围的上限值，f_{h max}为所述功率器件的最大载波频率，f₁和Δf_ε根据所述电机控制系统的频率确定；

当抑制1倍载波频率和3倍载波频率对应的谐波时，所述频率范围的上限值满足f_max≤0.33(f_{h max}-4f₁)，所述频率范围的下限值满足f_min≥Δf_ε+5f₁，其中，f_max为所述频率范围的上限值，f_{h max}为所述功率器件的最大载波频率，f₁和Δf_ε根据所述电机控制系统的频率确定。

5.根据权利要求3或4所述的电机控制系统中变频器的降噪控制方法，其特征在于，所述预设的中心载波频率为所述频率范围的中间频率值，所述预设频率常数为所述频率范围的范围值的1/2。

6.一种电机控制系统中变频器的降噪控制装置，其特征在于，所述变频器输出空间矢量脉宽调制SVPWM波至所述电机控制系统中的电机，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取预设的中心载波频率、预设频带常数以及预设的随机分布函数；

第二获取模块，用于根据所述预设频带常数以及所述预设的随机分布函数获取当前频带常数，并根据所述预设的中心载波频率与所述当前频带常数获取当前载波频率

SVPWM波生成模块，用于根据所述当前载波频率生成当前周期的SVPWM波，以降低所述变频器的噪声。

7.根据权利要求6所述的电机控制系统中变频器的降噪控制装置，其特征在于，所述第二获取模块根据以下公式获取载波频率：

f_c＝f_c0+R_iΔf，

其中，f_c为所述载波频率，f_c0为所述预设的中心载波频率，Δf为所述预设频带常数，R_i是一个在[-1,1]上随机分布的随机数。

8.根据权利要求6所述的电机控制系统中变频器的降噪控制装置，其特征在于，根据所述电机控制系统的频率和功率器件的最大载波频率确定频率范围，以根据所述频率范围确定所述预设的中心载波频率和所述预设频带常数。

9.根据权利要求8所述的电机控制系统中变频器的降噪控制装置，其特征在于，

当抑制1倍载波频率和4倍载波频率对应的谐波时，所述频率范围的上限值满足f_max≤0.25(f_{h max}-13f₁)，所述频率范围的下限值满足f_min≥Δf_ε+9f₁，其中，f_max为所述频率范围的上限值，f_{h max}为所述功率器件的最大载波频率，f₁和Δf_ε根据所述电机控制系统的频率确定；

当抑制1倍载波频率和3倍载波频率对应的谐波时，所述频率范围的上限值满足f_max≤0.33(f_{h max}-4f₁)，所述频率范围的下限值满足f_min≥Δf_ε+5f₁，其中，f_max为所述频率范围的上限值，f_{h max}为所述功率器件的最大载波频率，f₁和Δf_ε根据所述电机控制系统的频率确定。

10.根据权利要求8或9所述的电机控制系统中变频器的降噪控制装置，其特征在于，所述预设的中心载波频率为所述频率范围的中间频率值，所述预设频率常数为所述频率范围的范围值的1/2。

11.一种电机控制系统，其特征在于，包括根据权利要求6-10中任一项所述的电机控制系统中变频器的降噪控制装置。