CN107547018B - 电机的噪音控制方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机的噪音控制方法和系统，其中，电机的噪音控制方法包括：若电机的噪音值db大于预设噪音值允许上限DB，则执行调整操作：提高电机的载波频率h，比较提高后的载波频率h所对应的新的噪音值db与预设噪音上限DB的大小，并在新的噪音值db大于预设噪音上限DB时重复调整操作，直至新的噪音值db小于等于预设噪音上限DB。本发明提供的电机的噪音控制方法和系统利用不断调整电机的载波频率h来调整电机噪音值db，在保证电机工作性能的前提下尽可能地降低电机的噪音，相较于屏蔽转速的调整方式，本发明能够更容易使得电机满足设计需求。

Description

电机的噪音控制方法和系统
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电机的噪音控制方法和系统。
背景技术
现有商用空调采用的直流电机，直流电机的铜绕组通电后产生磁场，因磁场强度随着时间的变化而不同导致噪音，因驱动板的控制设计方案因数，特定转速点产生的异常噪音无有效手段消除，现有的控制方式通常采取屏蔽转速点的方案处理，这样导致导致空调性能不能满足设计要求。
发明内容
为克服以上技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种电机的噪音控制方法和系统，能够有效降低噪音，更容易使电机满足设计需求。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电机的噪音控制方法，其包括：若电机的噪音值db大于预设噪音值允许上限DB，则执行调整操作：提高电机的载波频率h，比较提高后的载波频率h所对应的新的噪音值db与预设噪音上限DB的大小，并在新的噪音值db大于预设噪音上限DB时重复调整操作，直至新的噪音值db小于等于预设噪音上限DB。
进一步地，若提高后的载波频率h超出了预设可调范围且新的噪音值db仍大于预设噪音值允许上限DB，则将电机的载波频率h设定在预设可调范围内并使其对应的新的噪音值db达到噪音最小值dbmin。
进一步地，噪音值db由电机的载波频率h所对应的磁场脉动变化量H经过傅里叶变换获得。
进一步地，噪音值db根据如下函数关系式获得：
db＝K*f(m，h)
其中，K为常数，m为磁场脉动变化量H经过傅里叶变换获得的频率峰值，f(m，h)为根据不同载波频率h及其对应的频率峰值m建立以获得噪音值db的函数关系式。
进一步地，载波频率h的预设可调范围为：h≤20K。
进一步地，电机为空调用直流电机。
进一步地，磁场脉动变化量H为三相绕组磁场脉动变化量。
本发明还相应地提供了一种电机的噪音控制系统，用于实现上述的电机的噪音控制方法，其包括获取单元、比较单元以及调整单元，获取单元用于获得电机的噪音值db，比较单元用于比较电机的载波频率h所对应的噪音值db与电机的预设噪音上限DB的大小，调整单元用于调整电机的载波频率h，在电机的噪音值db大于预设噪音值允许上限DB的状态下，调整单元能够执行调整操作：提高电机的载波频率h，比较单元能够比较提高后的载波频率h所对应的新的噪音值db与预设噪音上限DB的大小，调整单元能够在新的噪音值db大于预设噪音上限DB时重复调整操作，直至新的噪音值db小于等于预设噪音上限DB。
进一步地，在提高后的载波频率h超出了预设可调范围且新的噪音值db仍大于预设噪音值允许上限DB的状态下，调整单元能够将电机的载波频率h设定在预设可调范围内并使其对应的新的噪音值db达到噪音最小值dbmin。
进一步地，获取单元能够根据电机的载波频率h所对应的磁场脉动变化量H经过傅里叶变换获得噪音值db。
进一步地，获取单元能够根据如下函数关系式获得噪音值db：
db＝K*f(m，h)
其中，K为常数，m为磁场脉动变化量H经过傅里叶变换获得的频率峰值，f(m，h)为根据不同载波频率h及其对应的频率峰值m建立以获得噪音值db的函数关系式。
进一步地，载波频率h的预设可调范围为：h≤20K。
进一步地，电机为空调用直流电机。
进一步地，磁场脉动变化量H为三相绕组磁场脉动变化量。
由此，基于上述技术方案，本发明提供的电机的噪音控制方法和系统利用不断调整电机的载波频率h来调整电机噪音值db，在保证电机工作性能的前提下尽可能地降低电机的噪音，相较于屏蔽转速的调整方式，本发明能够更容易使得电机满足设计需求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明仅用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明电机的噪音控制方法实施例的流程图；
图2为本发明电机的噪音控制系统实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明的具体实施方式是为了便于对本发明的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的说明并不构成对本发明的限定。此外，下面所述的本发明的实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明提供了一种电机的噪音控制方法，其包括：若电机的噪音值db大于预设噪音值允许上限DB，则执行调整操作：提高电机的载波频率h，比较提高后的载波频率h所对应的新的噪音值db与预设噪音上限DB的大小，并在新的噪音值db大于预设噪音上限DB时重复调整操作，直至新的噪音值db小于等于预设噪音上限DB。
在该示意性的实施例中，通过不断调整电机的载波频率h来调整电机噪音值db，在保证电机工作性能的前提下尽可能地降低电机的噪音，相较于屏蔽转速的调整方式，本发明能够更容易使得电机满足设计需求。其中，本发明电机的噪音控制方法尤其适用于空调用的直流电机，从而提高空调性能和舒适性，即电机优选地为空调用直流电机。
作为对上述实施例的优选，如图1所示，若提高后的载波频率h超出了预设可调范围且新的噪音值db仍大于预设噪音值允许上限DB，则将电机的载波频率h设定在预设可调范围内并使其对应的新的噪音值db达到噪音最小值dbmin。即将载波频率h设定在预设可调范围内噪音最小值dbmin所对应的载波频率载波频率值，这样可以在噪音值db仍大于预设噪音值允许上限DB的情况将噪音值db降到最低，尽可能降低噪音的产生。
其中，噪音值db可以通过检测设备直接获取，也可以优选地由电机的载波频率h所对应的磁场脉动变化量H经过傅里叶变换获得，这种获得方式获得的噪音值更加精确且易于获得，具有较高的可实施性。磁场脉动变化量H经过傅里叶变换获得噪音值db是本领域的公知技术，在此不再详述。磁场脉动变化量H优选地为三相绕组磁场脉动变化量。
具体地或优选地，噪音值db根据如下函数关系式获得：
db＝K*f(m，h)
其中，K为常数，m为磁场脉动变化量H经过傅里叶变换获得的频率峰值，f(m，h)为根据不同载波频率h及其对应的频率峰值m建立以获得噪音值db的函数关系式。通过调节电机驱动的载波频率h，控制芯片监测到不同载波频率下的H、m、db，建立空调噪音值的函数关系式：db＝K*f(m，h)，这样可以直接通过载波频率h利用函数关系式db＝K*f(m，h)直接计算获得噪音值db，无需对噪音值db进行检测。对应地，对于如何确定噪音最小值dbmin，可利用函数关系式db＝K*f(m，h)来获得不同载波频率h所对应的噪音值db，从而取不同噪音值db的最小的数值作为噪音最小值dbmin。
载波频率h的预设可调范围可以根据不同的使用环境来进行设定，对应于上述实施例中，载波频率h的预设可调范围为：h≤20K，20K为人耳能感知的极限频率。
如图2所示，本发明相应地提供了一种电机的噪音控制系统，用于实现上述的电机的噪音控制方法，其包括获取单元101、比较单元102以及调整单元103，获取单元101用于获得电机的噪音值db，比较单元102用于比较电机的载波频率h所对应的噪音值db与电机的预设噪音上限DB的大小，调整单元103用于调整电机的载波频率h，在电机的噪音值db大于预设噪音值允许上限DB的状态下，调整单元103能够执行调整操作：提高电机的载波频率h，比较单元102能够比较提高后的载波频率h所对应的新的噪音值db与预设噪音上限DB的大小，调整单元103能够在新的噪音值db大于预设噪音上限DB时重复调整操作，直至新的噪音值db小于等于预设噪音上限DB。
在该示意性的实施例中，调整单元103不断调整电机的载波频率h来调整电机噪音值db，在保证电机工作性能的前提下尽可能地降低电机的噪音，相较于屏蔽转速的调整方式，本发明能够更容易使得电机满足设计需求。其中，本发明电机的噪音控制系统尤其适用于空调用的直流电机，从而提高空调性能和舒适性，即电机优选地为空调用直流电机。
相应地，在提高后的载波频率h超出了预设可调范围且新的噪音值db仍大于预设噪音值允许上限DB的状态下，调整单元103能够将电机的载波频率h设定在预设可调范围内并使其对应的新的噪音值db达到噪音最小值dbmin。即将载波频率h设定在预设可调范围内噪音最小值dbmin所对应的载波频率载波频率值，这样可以在噪音值db仍大于预设噪音值允许上限DB的情况将噪音值db降到最低，尽可能降低噪音的产生。
同理地，获取单元101可以为检测设备，也可以优选地能够根据电机的载波频率h所对应的磁场脉动变化量H经过傅里叶变换获得噪音值db。这种获得方式获得的噪音值更加精确且易于获得，具有较高的可实施性。磁场脉动变化量H优选地为三相绕组磁场脉动变化量。电机驱动逆变后提供三相电源给电机的三相绕组，因驱动控制因数问题，每一相电源的电压波形存在差异，导致三相电源形成的磁场存在尖峰脉动，检测三相绕组磁场脉动变化量H，目的就是确定电磁噪音的量化值。
具体地或优选地，获取单元101能够根据如下函数关系式获得噪音值db：
db＝K*f(m，h)
其中，K为常数，m为磁场脉动变化量H经过傅里叶变换获得的频率峰值，fm，h为根据不同载波频率h及其对应的频率峰值m建立以获得噪音值db的函数关系式。调整单元103通过调节电机驱动的载波频率h，控制芯片监测到不同载波频率下的H、m、db，建立空调噪音值的函数关系式：db＝K*f(m，h)，这样获取单元101可以直接通过载波频率h利用函数关系式db＝K*f(m，h)直接计算获得噪音值db，无需对噪音值db进行检测。对应地，对于如何确定噪音最小值dbmin，比较单元102可利用函数关系式db＝K*f(m，h)来获得不同载波频率h所对应的噪音值db，从而取不同噪音值db的最小的数值作为噪音最小值dbmin。
对应地，载波频率h的预设可调范围可以根据不同的使用环境来进行设定，对应于上述实施例中，载波频率h的预设可调范围为：h≤20K，20K为人耳能感知的极限频率。
以上结合的实施例对于本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和实质精神的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、等效替换和变型仍落入在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电机的噪音控制方法，其特征在于，包括：
若电机的噪音值db大于预设噪音值允许上限DB，则执行调整操作：提高所述电机的载波频率h，比较提高后的载波频率h所对应的新的噪音值db与所述预设噪音上限DB的大小，并在新的噪音值db大于所述预设噪音上限DB时重复所述调整操作，直至新的噪音值db小于等于所述预设噪音上限DB；
若提高后的载波频率h超出了预设可调范围且新的噪音值db仍大于所述预设噪音值允许上限DB，则将所述电机的载波频率h设定在所述预设可调范围内并使其对应的新的噪音值db达到噪音最小值dbmin；
所述噪音值db根据如下函数关系式获得：
db＝K*f(m，h)
其中，K为常数，m为所述电机的载波频率h所对应的磁场脉动变化量H经过傅里叶变换获得的频率峰值，f(m，h)为根据不同所述载波频率h及其对应的所述频率峰值m建立以获得所述噪音值db的函数关系式。
2.根据权利要求1所述的电机的噪音控制方法，其特征在于，所述载波频率h的预设可调范围为：h≤20K。
3.根据权利要求1所述的电机的噪音控制方法，其特征在于，所述电机为空调用直流电机。
4.根据权利要求1所述的电机的噪音控制方法，其特征在于，所述磁场脉动变化量H为三相绕组磁场脉动变化量。
5.一种电机的噪音控制系统，用于实现权利要求1所示的电机的噪音控制方法，其特征在于，包括获取单元(101)、比较单元(102)以及调整单元(103)，所述获取单元(101)用于获得电机的噪音值db，所述比较单元(102)用于比较电机的载波频率h所对应的噪音值db与所述电机的预设噪音上限DB的大小，所述调整单元(103)用于调整所述电机的载波频率h，在所述电机的噪音值db大于所述预设噪音值允许上限DB的状态下，所述调整单元(103)能够执行调整操作：提高所述电机的载波频率h，所述比较单元(102)能够比较提高后的载波频率h所对应的新的噪音值db与所述预设噪音上限DB的大小，所述调整单元(103)能够在新的噪音值db大于所述预设噪音上限DB时重复所述调整操作，直至新的噪音值db小于等于所述预设噪音上限DB；
在提高后的载波频率h超出了预设可调范围且新的噪音值db仍大于所述预设噪音值允许上限DB的状态下，所述调整单元(103)能够将所述电机的载波频率h设定在所述预设可调范围内并使其对应的新的噪音值db达到噪音最小值dbmin；
其中，所述获取单元(101)能够根据如下函数关系式获得所述噪音值db：
db＝K*f(m，h)
其中，K为常数，m为所述电机的载波频率h所对应的磁场脉动变化量H经过傅里叶变换获得的频率峰值，f(m，h)为根据不同所述载波频率h及其对应的所述频率峰值m建立以获得所述噪音值db的函数关系式。
6.根据权利要求5所述的电机的噪音控制系统，其特征在于，所述载波频率h的预设可调范围为：h≤20K。
7.根据权利要求5所述的电机的噪音控制系统，其特征在于，所述电机为空调用直流电机。
8.根据权利要求7所述的电机的噪音控制系统，其特征在于，所述磁场脉动变化量H为三相绕组磁场脉动变化量。
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