CN114844286A - 降低三相电流驱动的电机的噪声的方法、辅助设备及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于降低以三相电流驱动的电机的噪声的方法，其具有步骤：从该电机，检测其转子的角度状态；基于所检测的角度状态计算参考频率；形成计算出的该参考频率的正弦值和余弦值(8)；借助次级路径对所形成的正弦值和余弦值进行滤波，其中，由该次级路径借助传递函数对通向该电机的控制路径进行建模，并且由此形成参考信号矢量；在该电机上，检测与声音相关的反馈参量)；基于所检测的反馈参量和所形成的参考信号矢量形成加权矢量；由用该加权矢量加权的正弦值和余弦值的总和形成叠加信号；以及将该叠加信号施加给该电机的操纵参量。还提出用于降低以三相电流驱动的机器的噪声的方法，其中在励磁转子或定子时已能够降低干扰性噪声的产生。

Description

降低三相电流驱动的电机的噪声的方法、辅助设备及车辆
技术领域
本发明涉及一种用于降低以三相电流驱动的电机的噪声的方法、一种执行这种方法的计算机辅助设备、以及一种电气化的机动车辆。
背景技术
随着大功率电机的使用的增加，产生了降低特别是在机动车辆的领域中的电机的不期望的并且有时感觉不舒服的噪声的需求。通常使用的隔声装置在很大程度上不适合这一目的，并且因此已知各种尝试，以降低对人员、例如对这样的机动车辆的车辆乘客的影响。例如已知的是，例如由隔声耳机已知的所谓的噪声消除方法或ANR(Active-Noice-Reduction，主动降噪)，尤其是用于无干扰地享受音乐或者用于能够在小型的螺旋桨机中实现无干扰的娱乐。为此，存在为车辆的乘员舱配备对应的噪声消除系统的方案。然而，这种方式无法防止环境的影响。也已经证实的是，利用该系统有效地降低噪声是非常复杂的。此外，难以处理由于构件的振动励磁而产生的部分同样可听且干扰性范围内的次级声励磁。
发明内容
由此出发，本发明所基于的目的在于，至少部分地克服从现有技术中已知的缺点。根据本发明的特征自用于降低以三相电流驱动的电机的噪声的方法、执行这种方法的计算机辅助设备以及电气化的机动车辆得出，有利的设计方案在优选实施方式中示出。本发明的特征可以以任何技术上合理的方式方法来组合，其中为此，还可以使用来自以下描述的解释和来自附图的特征，其包括本发明的补充设计方案。
本发明涉及一种用于降低以三相电流驱动的电机的噪声的方法，该方法具有以下步骤：
a.从该电机，检测该电机的转子的角度状态；
b.基于所检测的角度状态计算参考频率；
c.形成计算出的该参考频率的正弦值和余弦值；
d.借助于次级路径对所形成的正弦值和余弦值进行滤波，其中，由该次级路径借助于传递函数对通向该电机的控制路径进行建模，并且由此形成参考信号矢量；
e.在该电机上，检测与声音相关的反馈参量；
f.基于所检测的反馈参量和所形成的参考信号矢量形成加权矢量；
g.由用该加权矢量加权的正弦值和加权的余弦值的总和形成叠加信号；以及
h.将该叠加信号施加给该电机的操纵参量。
除非有明确的相反说明，否则在前面和下面的描述中使用的序数仅是为了明确区分并且并不反映所指代的部件的任何顺序或等级。大于一的序数并不意味着一定必须存在另一个此类部件。
在此，提出一种用于降低以三相电流驱动的电机的噪声的方法，其中在励磁定子和/或转子时已经能够降低这种干扰性的噪声的产生。首先检测转子的角度状态，也就是其相对于定子和励磁线圈或磁体的相对位置或角速度。随后，计算对应的参考频率fref。然后，由参考频率fref与整个周期(2π)的乘积形成正弦值和余弦值。在次级路径中对优选地作为二维矢量处理的正弦值和余弦值进行滤波，其中，由次级路径朝向待调节的电机对控制路径进行建模。为此例如可以在数字滤波器的范围内使用近似函数或者控制路径的更复杂的模拟。此外，在电机上检测与声音相关的反馈参量e，该反馈参量与干扰性的噪声直接相关联。基于所检测的反馈参量e，对正弦值和余弦值进行加权，例如借助于最小均方算法(LMS算法)。然后，从经加权的正弦值和余弦值的总和产生叠加信号y，也就是形成正弦加权值wsin和余弦加权值wcos。为此，将所形成的加权矢量或者说其相应的矢量值(即关于正弦值的正弦加权值wsin和关于余弦的余弦加权值wcos)分别与对应的(正弦或余弦)值相乘。由经加权的正弦乘积和余弦乘积形成总和。这例如对应于噪声消除信号的振幅AANR与参考频率fref和噪声消除信号的相位
Figure BDA0003493847110000021
的总和的余弦值相乘。现在将该叠加信号施加给电机的(多个)操纵参量(例如根据定子的派克变换的电压值vd和vq)。由此，在电机中已经明显降低了被感知为干扰性的噪声的产生，例如利用这样的方法可实现降低16dB(十六分贝)或降低85％(百分之八十五)。以下，将上述解释作为公式给出。反信号可以在数学上借助公式(1)来描述：
Figure BDA0003493847110000031
此外，振幅和相位可以借助于公式(2)和(3)来确定：
Figure BDA0003493847110000032
Figure BDA0003493847110000033
为了确保自适应滤波器在运行时的稳定性，该自适应滤波器例如被实现为FIR滤波器(英文：finite impulse response filter，有限脉冲响应滤波器)。在实施方式中，自适应滤波器的滤波系数b借助于LMS算法形式的迭代优化方法以如下方式被优化，即，使得叠加信号的平方最小。有待最小化的信号e在数学上由公式(4)来描述。在此，在最陡的下降方向上使滤波器系数与增量u相适配。增量在此一方面影响收敛速度并且另一方面影响稳定性。借助于公式(5)的梯度对滤波器加权值wsin和wcos的优化可以迭代地进行。
Figure BDA0003493847110000034
Figure BDA0003493847110000035
此外，在该方法的有利的实施方式中提出，在步骤b.中，由预先确定的特征序数和所检测的角度状态的乘积来计算该参考频率。
在该实施方式中提出，将电机的转子的角度状态与预先确定的特征序数相乘以计算参考频率fref。该序数例如与定子磁体或定子线圈的数量相关或与以三相电流驱动的电机的相位数量相关。例如，这样的序数在三相电机中为6(六)、12(十二)或18(十八)。
此外，在该方法的有利的实施方式中提出，该方法包括多个并行的传递路径，其中，在每个传递路径中分别以步骤b.中的不同的特征序数来实施步骤b.至步骤g.，其中，在步骤g.中，针对每个传递路径形成一个唯一的叠加信号，并且在步骤h.中，将多个叠加信号叠加地施加给该电机的定子的操纵参量。
在此提出，该方法包括多个并行传递路径，其中，各个传递路径以不同的序数实施并且优选在其他方面与前面描述的方法相同地实施。随后，将各个并行计算的叠加信号y1a、y1b、y1c彼此相加并且施加给电机的定子的(多个)操纵参量(例如vd、vq)。
此外，在该方法的有利的实施方式中提出，该角度状态是该电机的电参考系或机械参考系中的频率信号。
这里提出，角度状态是要么在电机的电参考系中、要么在电机的机械参考系中的频率信号(例如f el)。因此，角度状态与转速以及查询的转矩直接相关，并且同时是在该方法中在没有进一步预先处理的情况下就可以使用的信号。
此外，在该方法的有利的实施方式中提出，该反馈参量基于以下值中的至少一个值：
-由该电机驱动进行旋转的部件、优选该电机的定子的表面加速度；以及
-声音信号，优选在由该电机驱动的机动车辆的乘员舱的内部空间中检测该声音信号。
在此提出，在实施方式中，反馈参量e是被驱动进行旋转的部件的表面加速度，优选直接是其定子的表面加速度，替代性地是转子或与转子相连接的部件的表面加速度。表面加速度与旋转系统的机械励磁直接相关，并且因此与干扰性的噪声的产生直接相关。例如在突然施加提高的转矩时，相对于励磁产生提高的转差率并且由此产生定子或者定子磁体或者定子线圈或者定子的相应芯的振荡励磁。同样的情况适用于转子，但是在转子的情况下检测由于旋转而是更复杂的。这进而与励磁场相互作用并且可能在定子侧引起(可听到的或励磁的)机械振动。由于这里提出的方法的非常短的调节路径，还可以对这样的突然事件快速地作出反应，例如仅在0.5s(半秒)后就(稳定地)实现最大阻尼，其中，在不到一半的时间内就已经实现明显降低例如50％。补充地或替代性地提出，将例如借助于麦克风在乘员舱的内部空间中检测的声音信号用作反馈参量e。该实施方式的优点是，在此还可以考虑声音传输并且必要时可以不处理由于存在阻尼效应而引起的假定的干扰性的噪声。此外，在优选的实施方式中，根据所检测的声音信号进行更强的加权，同时检测表面加速度，也就是简单地说，根据声音信号的声级有多高或者根据人耳的敏感度相应频率被感知为干扰性有多大。
此外，在该方法的有利的实施方式中提出，基于施加给该电机的定子的操纵参量的频率扫描的传递特性，根据经验得出该电机的次级路径的传递函数，其中，优选地，该传递函数是与根据经验得出的传递特性近似的函数。
在此现在提出，通过施加对应的频率扫描(Frequenz-Sweeps)根据经验得出次级路径的传递函数。由此得出的振幅和相位可以通过频率(频率扫描)检测。在有利的实施方式中，作为传递函数的近似的、即偏差最小化的函数被得出并且将其使用在次级路径中。
此外，在该方法的有利的实施方式中提出，由次级路径对物理控制路径进行建模，其中，控制路径包括下述部件中的至少一个部件：
-机器调节器；
-变相器；
-非线性补偿元件；
-脉宽调制；
-逆变器；
-电机的动态电场；以及
-测量值检测。
在实施方式中，次级路径对应于物理控制路径(尽管还优选以简化的程度)。在优选的实施方式中，不需要将次级路径划分为单独的部件来模拟控制路径的复杂的、在很大程度上非线性的传递特性。而这里的定义仅仅是指控制路径的哪个部分由次级路径映射，并且因此在该有利的实施方式中，次级路径是部分的，或者其输入参量和输出参量与控制路径相关联。
根据另一方面，提出一种计算机辅助设备，其至少具有处理器和存储器，以用于执行根据上述描述的实施方式的方法。
计算机辅助设备包括一个或多个处理器，例如通用处理器(CPU)或微处理器、RISC处理器、GPU和/或DSP。计算机辅助设备例如包括附加的元件，诸如存储器接口。可选地或附加地，这些术语是指如下装置，这些装置能够优选地用标准化编程语言(诸如，C++、JavaScript或Python)来执行所提供或所包含的程序，和/或控制和/或访问数据存储设备和/或其他设备(诸如输入接口和输出接口)。术语“计算机辅助设备”还指代互相连接和/或以其他方式通信连接并且可能共享一个或多个其他资源(例如存储器)的多个处理器或多个(子)计算机。
数据存储器例如是硬盘(HDD，SSD，HHD)或者(非易失性)固态存储器，例如ROM存储器或者闪存(Flash-EEPROM)。存储器通常包括多个单独的物理单元或者被分布在多个单独的设备上，从而经由数据通信(例如，封装数据服务，Package-Data-Service)来访问存储器。后者是分散式解决方案，其中，多个单独的计算单元的存储器和处理器被用来代替(单一的、结构单元性的)中央车载计算机或补充中央车载计算机。
根据另一方面，提出一种包括计算机程序代码的计算机程序，其中，该计算机程序代码能够在至少一个计算机上这样执行，使得促使该至少一个计算机执行根据上述描述的实施方式的方法，其中，这些计算机中的至少一个计算机：
-集成在机动车辆的车载计算机中；和/或
-被配置成用于与机动车辆的车载计算机通信。
根据另一方面，提出一种计算机程序产品，在该计算机程序产品上存储有计算机程序代码，其中，该计算机程序代码在至少一个计算机上这样执行，使得促使该至少一个计算机执行根据上述描述的实施方式的方法，其中，
其中，这些计算机中的至少一个计算机：
-集成在机动车辆的车载计算机中；和/或
-被配置成用于与机动车辆的车载计算机通信。
具有计算机程序代码的计算机程序产品例如是诸如RAM、ROM、SD卡、存储卡、闪存卡或磁盘的介质。替代性地，计算机程序产品被存储在服务器上并且可下载。一旦计算机程序通过读出单元、例如驱动和/或安装程序可读，则所包含的计算机程序代码和包含在其中的方法是藉由计算机或以与例如根据上面的描述的多个计算机辅助设备通信的方式可实施的。
在实施方式中集成了学习算法，其中多个数据能够被考虑并且被用于改进调节结果。这样的学习算法(深度学习算法)是已经从语音识别或语音处理和人脸识别领域已知的，其特征在于，它们是基于人类无法充分掌握的数据量和/或仅基于非充分已知或完全未知的规则。与有限元算法相当地，这样的深度学习算法在根本上是微不足道的，但是由于复杂性(在这种情况下，尤其是基本数据的量)，对于人来说这些任务无法实现或者仅能够以不合理的时间耗费实现。已知的深度学习算法或可用的程序库例如是
Figure BDA0003493847110000071
Keras和
Figure BDA0003493847110000072
Cognitive Toolkit。在此，例如可以由学习算法来预测在机动车辆中的(导航系统中的)加速度事件或地形数据以及在电机中的由此而来的噪声产生。
根据另一方面，提出一种电气化的机动车辆，至少具有以下部件：
-至少一个驱动车轮；
-以三相电流驱动的电机，该电机与该至少一个驱动车轮以传递转矩的方式相连接以使该机动车辆向前行进；
-用于该电机的至少一个电能量储存器；
-逆变器，用于以相控的方式从至少一个电压源给该电机供应电压；以及
-具有处理器和存储器的至少一个车载计算机，
其中，该至少一个车载计算机被配置成用于实施根据以上描述的实施方式的用于降低电机的噪声的方法。
机动车辆例如是电气化的乘用车，例如保时捷Taycan。该驱动车轮被配置成用于使机动车辆向前行进并且能够借助于该至少一个电机被供应对应的转矩。为了计量推进力，例如在驾驶室中设置有(通常被称为油门踏板的)速度传感器。速度传感器针对用于控制以三相电流驱动的电机的方法预先设定控制值，借助于该控制值能够直观地设定机动车辆的加速度(以及优选地还有减速度)。在一些实施方式中，设置有另外的输入值，其中例如考虑车辆值和/或交通数据。
附图说明
下面从相关的技术背景出发，在参考示出优选的设计方案的相关的附图的情况下对上述发明进行详细阐述。本发明不受纯示意性的附图的任何限制，其中应当指出的是，这些附图在尺寸上并不精确并且不适合用来定义尺寸比例。在附图中：
图1：示出用于控制以三相电流驱动的电机的示意性调节回路；
图2：示出传递路径的示意性调节回路；
图3：示出三个并行传递路径的并行应用；
图4：示出伯德图中的次级路径的传递函数；
图5：示出关于系统反应的一系列测量值的图；
图6：示出关于系统振动的一系列测量值的图；以及
图7：示出具有电机的机动车辆。
具体实施方式
在图1至图3中示出了用于控制以三相电流驱动的电机1或者说用于降低其噪声的方法的示意性调节回路或其局部。在此，这些方法步骤分别作为框或借助于数学符号来表示。该表示方式对应于在调节技术中通用的图，其中，各个框不必被实施为单独的硬件部件，也就是说不必是以硬件实施的调节回路的元件。相反，所展示的调节优选在计算机辅助设备上执行，该计算机辅助设备被配置成用于用一个或多个处理器37和一个或多个存储器38来执行所有的方法步骤。计算机辅助设备具有对应的接口以用于与测量传感器和控制值发送器间接和/或直接通信。
电机1优选是同步电机。为了给电机1供电，设置有电压源44，该电压源提供电压、优选直流电压。直流电压借助逆变器35被转换为三相电流，该三相电流被馈入到电机1的定子86的线圈中，以引起电机1的转子3旋转。电机1的驱动电路46的每个相位都连接至至少一个线圈。不同相位中的电流分别是角度偏移的。在三相的驱动电路46的情况下，两个线圈之间的角度偏移分别为120°。
在图1中示出的示意性调节回路仅示出了在此所描述的用于降低噪声的方法的可能的使用地点并且在此不详细描述这种方法。逆变器35由控制装置47控制。控制装置47向逆变器35提供控制数据组48。根据所示实施例的控制数据组48相应地包含针对电机1的驱动电路46的三个相位中的每个相位的电压信号。电压信号对应地被施加到逆变器35的栅极，以影响各个相位中的电流。
在该实施方式中，控制装置47执行角度估计。这种角度估计使得可以无传感器地得出驱动电路46的相位中的电角度49。在同步电机的情况下，由此推断出电机1的转子转角。
叠加信号14和(在机器调节器32中处理的)操纵参量19的总和以及角度状态2藉由组合数据组50来描述，该组合数据组(在振幅校正框51中处理之后)是加法框52的输出参量。在一些实施方式中，根据一个或多个传递路径23、24、25的不同的序数得出多个叠加信号14、15、16，并且将其作为总和叠加信号53(参见图3)叠加给操纵参量19。组合数据组50作为两个输入参量进入控制计算框54中，该控制计算框对用作控制数据的数据在逆变器35中进行处理并且将该数据作为控制数据、例如作为电压值发送给逆变器35。
除了已经描述的方法步骤之外，还在预先控制角度计算框56中计算预先控制角度55。预先控制角度55作为输入参量流到非线性补偿元件34中，借助于该非线性补偿元件补偿系统引起的误差或者整平波动。作为另外的输入参量，校正电压57、时间校正值58和估计的、将来的角度49作为输入参量流入非线性补偿元件34中，该校正电压包括由电压源44提供的直流电压和可能的另外的电压值(例如用于计算导体损耗)。
在所示实施例中，机器调节器32计算具有根据所使用的、对转子固定的坐标系的两个参考电流值的参考电流矢量59(d/q变换或派克变换)。从参考电流矢量59减去测量电流矢量60，该测量电流矢量包含根据所使用的、对转子固定的坐标系的两个电流值，其中，电流值从在驱动电路46中测量到的数据得出。测量电流矢量60在所示实施例中对应于电流数据的检测数据组。该检测数据组的数据由坐标转换器61输出。将相位u、v、w转换为参考电流矢量59的参考电流值d、q的坐标转换器61与相邻示出的减法框一起被包含于检测框62中。因此，在坐标转换器61中，将与驱动电路46的系统响应63相对应的电流信号从对相位特定的坐标系转换到对转子固定的坐标系中。
借助比例积分调节器将自参考电流矢量59与测量电流矢量60之差产生的所得出的电流矢量64转换成具有电压参考值的参考电压矢量。此外，执行另外的调节步骤，例如解耦调节。这在此由比例积分(PI)调节元件65以及振幅校正框51展示。
(在此紧接在解耦调节框66之后并且紧接在振幅校正框51之前)将叠加信号14添加(叠加)到经处理的电流矢量64。从组合数据组50的由此得出的组合的电压矢量计算出各个相位u、v、w的各个对相位特定的电压值。将从非线性补偿元件34得出的补偿电压值67、68、69添加到作为输出参量自变相器33产生的每个对相位特定的电压值，并且将因此所得出的值借助于脉宽调制在脉宽调制器70(PWM转换器)中转换成控制数据的脉宽调制值，使得这些脉宽调制值能够由逆变器35处理。
在所提到的加法框52中包含有比例积分调节元件65(PI调节器)、解耦调节框66以及用加号表示的加法符号。变相器33、以相位的方式连接至变相器33的加法符号、非线性补偿元件34和脉宽调制器70(PWM转换器)被包含于控制计算框54中。
在此(例如单一地)通过进行测量值检测36直接在电机1的定子86上确定反馈参量12(更确切地说确定为表面加速度27)并且将其传递给(第一)传递路径23。
在图2中示出了(第一)传递路径23的示意性调节回路，该调节回路例如可以在根据图1的调节回路中被用于降低那里的电机1的噪声。基于转子3的所检测的角度状态2(在此例如为电频率信号26)，通过与所选择的(在此为第一)序数20相乘来计算(第一)参考频率4fref。然后，由(第一)参考频率4fref与整个周期(2π)的乘积形成(在上段中)正弦值7和(在下段中)余弦值8。在次级路径9中对优选地作为二维矢量处理的正弦值7和余弦值8进行滤波并且产生参考信号矢量11xf,ref，其中，由次级路径9朝向待调节的电机1对控制路径10(优选地以传递函数的形式)进行建模。基于在电机1上检测的与声音相关的反馈参量12e(例如电机1的表面加速度27、机组的部件的表面加速度和/或(内部空间29)麦克风的声音信号28)，在处理滤波器71中处理(例如模数转换、通过自适应的峰值滤波器和/或抗混叠滤波器对所观察的阶数进行滤波)之后借助加权矢量13的相关联的值对正弦值7和余弦值8进行加权。加权矢量13例如借助于最小均方算法72由参考信号矢量11xf,ref形成。然后，从经加权的正弦值7和经加权的余弦值8的总和产生叠加信号y，也就是形成正弦加权值17wsin和余弦加权值18wcos。为此，将所形成的加权矢量或者说其相应的矢量值(即关于正弦值7的正弦加权值17wsin和关于余弦的余弦加权值18wcos)分别与对应的(正弦或余弦)值相乘。由经加权的正弦乘积和余弦乘积形成总和y。这例如对应于噪声消除信号的振幅AANR与参考频率fref和噪声消除信号的相位
Figure BDA0003493847110000111
的总和的余弦值8相乘。接着将叠加信号14施加给、例如加给电机1的定子86的操纵参量19(n)。
在图3中示出三个并行传递路径23、24、25的并行应用，这些传递路径例如分别如在图2中所示地实施。相应的第一参考频率4、5、6由角度状态2和相应的序数20、21、22得出。角度状态2和反馈参量12例如在传递路径23、24、25中的每个传递路径中都是相同的。优选地，滤波器与相应的序数20、21、22相适配。作为输出值，各个传递路径23、24、25各自输出叠加信号14、15、16，这些叠加信号彼此叠加(在此是相加)并且因此形成总和叠加信号53。接着将总和叠加信号53施加给、例如加给电机1的定子86的操纵参量19(n)。
在图4中示例性地以伯德图示出次级路径9的可能的传递函数。第一纵坐标73(上面的图部分)是振幅轴，在此以分贝表示。第二纵坐标74(下面的图部分)是以(360°的)度数为单位的相位轴。横坐标75表示以赫兹为单位的频率轴。传递特性的曲线76(粗线)例如根据经验借助于对具体的电机1施加频率扫描来得出。传递函数的曲线77(细线)近似于传递特性的曲线76。
在图5中示出了关于系统反应的一系列测量值的图，该系统具有具体的电机1，例如具有如图1中所示的控制装置47。在(第三)纵坐标78上，一方面标注电流强度，这里以安培为单位，另一方面标注表面加速度27，这里以m/s2(米每平方秒)为单位。横坐标75示出时间，这里以秒为单位。在此，交替地启动和停止用于降低噪声的调节，其中，用于噪声降低的调节(例如在时间点零时)是启动的，此时q电流的曲线79处于约2.5A(两安培半)与3A之间，并且(例如在时间点6秒时)是停止的，此时q电流的曲线79(细线)接近零。表面加速度27的曲线80(粗线)示出具有高稳定性和可再生的噪声降低的非常快速且高效的调准行为。表面加速度27从大约3m/s2衰减到最大0.6m/s2(平均更好)。由此实现了降低16dB或85％。在小于0.5s(半秒)之后就已经实现(完全)调准。
在图6中示出了关于系统振动的一系列测量值的图，该系统具有具体的电机1，例如具有如图1中所示的控制装置47。如图5中那样，在(第三)纵坐标78上(左侧)一方面标注电流强度(以安培为单位)并且另一方面标注表面加速度27(以m/s2为单位)。在(第四)纵坐标81上(右侧)，一方面标注振幅(在此以伏特为单位)，并且另一方面标注主动降低噪声的相位(以度为单位)。横坐标75示出时间(以秒为单位)。在此，干扰参量被施加为试验台振动。可以看出(如在图5中的启动状态所示)，q电流的曲线79(下粗线)的走向稳定地保持在最大0.6A之下，以及表面加速度27的曲线80(最下面的细虚线)稳定地保持在最大0.8m/s2之下。(例如，第一)传递路径23的值(参见图2)同样是稳定的，即，ANR振幅的曲线82(下部线中的上部线，细线)在50V(五十伏)左右，并且ANR相位的曲线83(最上线，粗点划线)在90°(九十度)左右。为了补偿干扰参量，ANR振幅增大了大约14％(百分之十四)，传递路径23在此处考虑的60秒内动态地且可靠地做出反应。
在图7中以示意性俯视图示出了机动车辆31。可选地，在尾部区域中布置有(可选电)机器1，该机器经由变速器84和差速器85与左后驱动车轮39和右后驱动车轮40相连接以使机动车辆31向前行进。在机动车辆31的前部的区域中，优选可转向地布置有左前驱动车轮41和右前驱动车轮42，这些驱动车轮(可选附加地或替代性地)还与第二(可选电)机器1以传递转矩的方式相连接以向前行进。在此，现在(可选地在后驱动车轮39、40与前驱动车轮41、42之间)包括电能量储存器43，优选被形成为牵引电池、用于电机1中的至少一个电机的电压源44。此外示出了车载计算机45，该车载计算机包括(数据)存储器38和(数据)处理器37，该处理器优选根据前述实施方式的方法来控制对(这里是两个)电机1的供电。在此，对于该方法的替代性或补充性实施方式，在乘员舱30的内部空间29中设置有用于进行测量值检测36的麦克风，该麦克风与车载计算机45通信连接。
在此，提出一种用于降低三相电流驱动的机器的噪声的方法，其中在励磁转子或定子时已经能够降低这种干扰性的噪声的产生。
附图标记列表
1 电机 32 机器调节器
2 角度状态 33 变相器
3 转子 34 非线性补偿元件
4 第一参考频率 35 逆变器
5 第二参考频率 36 测量值检测
6 第三参考频率 37 处理器
7 正弦值 38 存储器
8 余弦值 39 左后驱动车轮
9 次级路径 40 右后驱动车轮
10 控制路径 41 左前驱动车轮
11 参考信号矢量 42 右前驱动车轮
12 反馈参量 43 能量储存器
13 加权矢量 44 电压源
14 第一叠加信号 45 车载计算机
15 第二叠加信号 46 驱动电路
16 第三叠加信号 47 控制装置
17 正弦加权值 48 控制数据组
18 余弦加权值 49 估计的、将来的角度
19 操纵参量 50 组合数据组
20 第一序数 51 振幅校正框
21 第二序数 52 加法框
22 第三序数 53 总和叠加信号
23 第一传递路径 54 控制计算框
24 第二传递路径 55 预先控制角度
25 第三传递路径 56 预先控制角度计算框
26 频率信号 57 校正电压
27 表面加速度 58 时间校正值
28 声音信号 59 参考电流矢量
29 内部空间 60 测量电流矢量
30 乘员舱 61 坐标转换器
31 电气化的机动车辆 62 检测框
63 系统响应(电流信号)
64 电流矢量
65 比例积分(PI)调节元件
66 解耦调节框
67 u补偿电压值
68 v补偿电压值
69 w补偿电压值
70 脉宽调制器(PWM转换器)
71 处理滤波器
72 最小均方算法
73 第一纵坐标
74 第二纵坐标
75 横坐标
76 传递特性的曲线
77 传递函数的曲线
78 第三纵坐标
79 q电流的曲线
80 表面加速度的曲线
81 第四纵坐标
82 ANR振幅的曲线
83 ANR相位的曲线
84 变速器
85 差速器
86 定子

Claims (9)

1.一种用于降低以三相电流驱动的电机(1)的噪声的方法，该方法具有以下步骤：
a.从该电机(1)检测该电机的转子(3)的角度状态(2)；
b.基于所检测的角度状态(2)计算参考频率(4，5，6)；
c.形成计算出的该参考频率(4，5，6)的正弦值(7)和余弦值(8)；
d.借助于次级路径(9)对所形成的正弦值(7)和余弦值(8)进行滤波，其中，由该次级路径(9)借助于传递函数对通向该电机(1)的控制路径(10)进行建模，并且由此形成参考信号矢量(11)；
e.在该电机(1)上，检测与声音相关的反馈参量(12)；
f.基于所检测的反馈参量(12)和所形成的参考信号矢量(11)形成加权矢量(13)；
g.由用该加权矢量(13)加权的正弦值(7)和加权的余弦值(8)的总和形成叠加信号(14，15，16)；以及
h.将该叠加信号(14，15，16)施加给该电机(1)的操纵参量(19)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
在步骤b.中，由预先确定的特征序数(20，21，22)与所检测的角度状态(2)的乘积来计算该参考频率(4，5，6)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，
该方法包括多个并行的传递路径(23，24，25)，其中，在每个传递路径(23，24，25)中分别以步骤b.中的不同的特征序数(20，21，22)来实施步骤b.至步骤g.，其中，在步骤g.中，针对每个传递路径(23，24，25)形成一个唯一的叠加信号(14，15，16)，并且
在步骤h.中，将多个所述叠加信号(14，15，16)叠加地施加给该电机(1)的定子(86)的操纵参量(19)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中
该角度状态(2)是该电机(1)的电参考系或机械参考系中的频率信号(26)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中
该反馈参量(12)基于以下值中的至少一个值：
-由该电机(1)驱动进行旋转的部件的表面加速度(27)、优选是该电机的定子(86)的表面加速度(27)；以及
-声音信号(28)，优选在由该电机(1)驱动的机动车辆(31)的乘员舱(30)的内部空间(29)中检测该声音信号。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中
针对该电机(1)，基于施加给用于该电机的定子(86)的操纵参量(19)的频率扫描的传递特性，根据经验得出该次级路径(9)的传递函数，
其中，优选地，该传递函数是与根据经验得出的传递特性近似的函数。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中
由该次级路径(9)对物理控制路径(10)进行建模，其中，该控制路径(10)包括以下部件中的至少一个部件：
-机器调节器(32)；
-变相器(33)；
-非线性补偿元件(34)；
-脉宽调制；
-逆变器(35)；
-该电机(1)的动态电场；以及
-测量值检测(36)。
8.一种计算机辅助设备，至少具有
处理器(37)和存储器(38)，以用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
9.一种电气化的机动车辆(31)，至少具有以下部件：
-至少一个驱动车轮(39，40，41，42)；
-以三相电流驱动的电机(1)，该电机与该至少一个驱动车轮(39，40，41，42)以传递转矩的方式相连接以使该机动车辆(31)向前行进；
-用于该电机(1)的至少一个电能量储存器(43)；
-逆变器(35)，用于以相控的方式从至少一个电压源(44)给该电机(1)供应电压；以及
-具有处理器(37)和存储器(38)的至少一个车载计算机(45)，
其中，该至少一个车载计算机(45)被配置成用于实施根据权利要求1至7中任一项所述的用于降低该电机(1)的噪声的方法。
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