CN111064413A - 降低磁阻电机噪声的控制系统、方法、磁阻电机及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于磁阻电机噪声控制技术领域，公开了一种降低磁阻电机噪声的控制系统、方法、磁阻电机及应用，将检测到的三相电流经过陷波器过滤掉指定的某次谐波；随后分别与三相电流作差比较得到相应的谐波次电流；将提取后得到的该谐波电流分量经过clark变换后反馈补偿至d、q轴电流。本发明针对电机运行过程中存在的谐波易产生噪声的问题，提出了一种降低噪音的方法，通过构造陷波器滤波模块能够提取相应的谐波电流成分，同时避免谐波导致转矩脉动以及转速脉动的问题，有效降低了噪声，使得电流波形平滑稳定。本发明采用陷波器模块提取相应的谐波进行谐波注入补偿，能有效减小转矩脉动，降低噪声，使得电流波形平滑稳定。
Description
技术领域
本发明属于磁阻电机噪声控制技术领域，尤其涉及一种降低磁阻电机噪声的控制系统、方法、磁阻电机及应用。
背景技术
目前，最接近的现有技术：电机噪声主要来源于转子不平衡及轴承振动引起的机械噪声、散热风扇引起的空气动力噪声以及电磁力引起的电磁噪声，其中电磁噪声是电机噪声的主要成分。在电机运行过程中，由于电机存在的气隙磁场畸变、逆变器的非线性特性等原因，其相电流中往往会存在较多的谐波。电机处在严重的谐波负载下将会导致转矩脉动以及转速脉动，影响电机输出扭矩的精度以及稳定性，产生过热，同时不可避免地增大振动和噪声。普通的带阻滤波器能限制某频率范围的信号，允许该频率段以外的信号通过。陷波器是一种特殊的带阻滤波器，它能有效滤除某些指定频率的信号。
现有技术提出一种光伏系统三相变流器的PWM控制方法，通过LCL滤波器对dq同步旋转坐标系下的各次谐波电流进行控制，实现变流器输出功率的有功、无功调节，虽然能实现无静差控制，但是结构不易于实现，且对降低噪声的影响不大。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术存在PWM控制方法的结构不易于实现，且降低噪声效果差。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种降低磁阻电机噪声的控制系统、方法、磁阻电机及应用。
本发明是这样实现的，一种降低磁阻电机噪声的控制方法，所述降低磁阻电机噪声的控制方法包括以下步骤：
第一步，将检测到的三相电流经过陷波器过滤掉指定的某次谐波；
第二步，随后分别与三相电流作差比较得到相应的谐波次电流；
第三步，将提取后得到的该谐波电流分量经过clark变换后反馈补偿至d、q轴电流。
进一步，所述降低磁阻电机噪声的控制方法通过将多个陷波器串联，构造N级陷波器能够提取任意次谐波电流成分，一次提取多次谐波电流成分；根据SVPWM模块进行调制，生成PWM波，对逆变器开关管进行控制，完成对电机的控制。
进一步，所述降低磁阻电机噪声的控制方法将给定的转速ωref与检测反馈到的转速ωm经过PI调节后得到电流Is，经过最大电流比控制控制实现d、q轴电流Idref和Iqref的最优分配。
进一步，所述降低磁阻电机噪声的控制方法由电流传感器对三相电流ia、ib、ic进行检测，电机三相电流ia、ib、ic经过陷波器后过滤掉指定的某次谐波电流；将过滤后得到的谐波电流分别与原三相电流作差比较得到相应的谐波次电流ΔIa、ΔIb、ΔIc，该谐波电流ΔIa、ΔIb、ΔIc经过clark、park变换后反馈补偿至d、q轴电流。Idref、Iqref和反馈补偿的电流Δid、Δiq经过PI调节后实现SVPWM控制。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述降低磁阻电机噪声的控制方法的降低磁阻电机噪声的控制系统，所述降低磁阻电机噪声的控制系统包括：
谐波处理模块，用于将检测到的三相电流经过陷波器过滤掉指定的某次谐波；
谐波次电流获取模块，用于将随后分别与三相电流作差比较得到相应的谐波次电流；
电流反馈补偿模块，用于将提取后得到的该谐波电流分量经过clark变换后反馈补偿至d、q轴电流。
本发明的另一目的在于提供一种所述降低磁阻电机噪声的控制方法在电机运行状态下谐波幅值为5次谐波的应用。
本发明的另一目的在于提供一种所述降低磁阻电机噪声的控制方法在电机运行状态下谐波幅值为7次谐波的应用。
本发明的另一目的在于提供一种所述降低磁阻电机噪声的控制方法在电动车辆中的应用。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述降低磁阻电机噪声的控制方法的磁阻电机。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的降低磁阻电机噪声的控制方法。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明针对电机运行过程中存在的谐波易产生噪声的问题，提出了一种降低噪音的方法，通过构造陷波器滤波模块能够提取相应的谐波电流成分，同时避免谐波导致转矩脉动以及转速脉动的问题，有效降低了噪声，使得电流波形平滑稳定。本发明采用陷波器模块提取相应的谐波进行谐波注入补偿，能有效减小转矩脉动，降低噪声，使得电流波形平滑稳定。
附图说明
图1是本发明实施例提供的降低磁阻电机噪声的控制系统的结构示意图；
图中：1、谐波处理模块；2、谐波次电流获取模块；3、电流反馈补偿模块。
图2是本发明实施例提供的降低磁阻电机噪声的控制方法流程图。
图3是本发明实施例提供的降低磁阻电机噪声的控制系统的原理结构示意图；
图4是本发明实施例提供的降低磁阻电机噪声的控制方法实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种降低磁阻电机噪声的控制系统、方法、磁阻电机及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的降低磁阻电机噪声的控制系统、方法、磁阻电机及应用
谐波处理模块1，用于将检测到的三相电流经过陷波器过滤掉指定的某次谐波。
谐波次电流获取模块2，用于将随后分别与三相电流作差比较得到相应的谐波次电流。
电流反馈补偿模块3，用于将提取后得到的该谐波电流分量经过clark变换后反馈补偿至d、q轴电流。
如图2所示，本发明实施例提供的降低磁阻电机噪声的控制方法包括以下步骤：
S201：将检测到的三相电流经过陷波器过滤掉指定的某次谐波；
S202：随后分别与三相电流作差比较得到相应的谐波次电流；
S203：将提取后得到的该谐波电流分量经过clark变换后反馈补偿至d、q轴电流。
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。
如图3所示，控制方框图所示。将给定的转速ωref与检测反馈到的转速ωm经过PI调节后得到电流Is，经过MTPA(最大电流比控制)控制实现d、q轴电流Idref和Iqref的最优分配。由电流传感器对三相电流ia、ib、ic进行检测，电机三相电流ia、ib、ic经过陷波器后过滤掉指定的某次谐波电流(例如3、5、7次…)。其中，陷波器是一种特殊的带阻滤波器，它能有效滤除某些指定频率的信号。电机运行状态下谐波幅值较大的主要为5次和7次谐波，其他的谐波造成的影响可忽略不计。采用陷波器模块主要针对影响较大的5次、7次谐波进行处理。随后将过滤后得到的谐波电流分别与原三相电流作差比较得到相应的谐波次电流ΔIa、ΔIb、ΔIc，该谐波电流ΔIa、ΔIb、ΔIc经过clark、park变换后反馈补偿至d、q轴电流。Idref、Iqref和反馈补偿的电流Δid、Δiq经过PI调节后实现SVPWM控制，使电机能够高效且稳定运行。利用陷波器模块实质为了提取指定的谐波电流对d、q轴电流进行反馈补偿，类似于起到谐波注入的作用，能有效避免谐波导致转矩脉动以及转速脉动的问题，有效地抑制谐波，降低了噪声，使得电流波形平滑稳定。具体的实施方式如图4所示。
本发明通过将多个陷波器串联，构造N级陷波器能够提取任意次(例如3、5、7次…)谐波电流成分，解决了一次只能提取某一次谐波电流分量的问题，可一次提取多次谐波电流成分。电机控制，是根据图3中SVPWM模块进行调制，从而生成PWM波，对逆变器开关管进行控制，完成对电机的控制。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种降低磁阻电机噪声的控制方法，其特征在于，所述降低磁阻电机噪声的控制方法包括以下步骤：
第一步，将检测到的三相电流经过陷波器过滤掉指定的某次谐波；
第二步，随后分别与三相电流作差比较得到相应的谐波次电流；
第三步，将提取后得到的该谐波电流分量经过clark变换后反馈补偿至d、q轴电流。
2.如权利要求1所述的降低磁阻电机噪声的控制方法，其特征在于，所述降低磁阻电机噪声的控制方法通过将多个陷波器串联，构造N级陷波器能够提取任意次谐波电流成分，一次提取多次谐波电流成分；根据SVPWM模块进行调制，生成PWM波，对逆变器开关管进行控制，完成对电机的控制。
3.如权利要求1所述的降低磁阻电机噪声的控制方法，其特征在于，所述降低磁阻电机噪声的控制方法将给定的转速ωref与检测反馈到的转速ωm经过PI调节后得到电流Is，经过最大电流比控制控制实现d、q轴电流Idref和Iqref的最优分配。
4.如权利要求1所述的降低磁阻电机噪声的控制方法，其特征在于，所述降低磁阻电机噪声的控制方法由电流传感器对三相电流ia、ib、ic进行检测，电机三相电流ia、ib、ic经过陷波器后过滤掉指定的某次谐波电流；将过滤后得到的谐波电流分别与原三相电流作差比较得到相应的谐波次电流ΔIa、ΔIb、ΔIc，该谐波电流ΔIa、ΔIb、ΔIc经过clark、park变换后反馈补偿至d、q轴电流，Idref、Iqref和反馈补偿的电流Δid、Δiq经过PI调节后实现SVPWM控制。
5.一种实施权利要求1～4任意一项所述降低磁阻电机噪声的控制方法的降低磁阻电机噪声的控制系统，其特征在于，所述降低磁阻电机噪声的控制系统包括：
谐波处理模块，用于将检测到的三相电流经过陷波器过滤掉指定的某次谐波；
谐波次电流获取模块，用于将随后分别与三相电流作差比较得到相应的谐波次电流；
电流反馈补偿模块，用于将提取后得到的该谐波电流分量经过clark变换后反馈补偿至d、q轴电流。
6.一种如权利要求1～4任意一项所述降低磁阻电机噪声的控制方法在电机运行状态下谐波幅值为5次谐波的应用。
7.一种如权利要求1～4任意一项所述降低磁阻电机噪声的控制方法在电机运行状态下谐波幅值为7次谐波的应用。
8.一种如权利要求1～4任意一项所述降低磁阻电机噪声的控制方法在电动车辆中的应用。
9.一种实现权利要求1～4任意一项所述降低磁阻电机噪声的控制方法的磁阻电机。
10.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1～4任意一项所述的降低磁阻电机噪声的控制方法。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103973179A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-06 | 谭方平 | 扭矩波动抑制控制装置 |
| CN104518721A (zh) * | 2013-09-29 | 2015-04-15 | 广东美的制冷设备有限公司 | 变频空调的压缩机控制系统及其噪声抑制方法 |
| CN108306565A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-07-20 | 大连理工大学 | 一种基于改进型扰动观测器的电机无传感器控制方法 |
| CN109347354A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-02-15 | 合肥科威尔电源系统有限公司 | 基于三次谐波注入的中点电压纹波抑制装置及方法 |
| CN110061615A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-07-26 | 上海理工大学 | 逆变器非线性特性的定子电流谐波补偿方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104518721A (zh) * | 2013-09-29 | 2015-04-15 | 广东美的制冷设备有限公司 | 变频空调的压缩机控制系统及其噪声抑制方法 |
| CN103973179A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-06 | 谭方平 | 扭矩波动抑制控制装置 |
| CN108306565A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-07-20 | 大连理工大学 | 一种基于改进型扰动观测器的电机无传感器控制方法 |
| CN109347354A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-02-15 | 合肥科威尔电源系统有限公司 | 基于三次谐波注入的中点电压纹波抑制装置及方法 |
| CN110061615A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-07-26 | 上海理工大学 | 逆变器非线性特性的定子电流谐波补偿方法 |
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