一种电机及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种电机及其控制方法，电机包括磁阻尼调节装置，磁阻尼调节装置包括：第一磁感应流体阻尼件，第一磁感应流体阻尼件设置在转轴与轴承的内圈之间；和/或，磁阻尼调节装置包括：第二磁感应流体阻尼件，第二磁感应流体阻尼件设置在轴承的外圈与壳体之间。通过改变磁感应流体阻尼件的周围的磁场，本发明专利技术能够有效降低电机的噪声，尤其可降低直流电机换相噪声问题。本发明专利技术通过识别换相噪声、针对性调节可变阻尼减振装置控制电机转子的振动传递，降低机组振动。本发明专利技术通过逐渐调节可调电阻的电阻值，结合噪声检测，得到损耗因数，根据损耗因数最大值对应的电阻值对可调电阻进行调整，可显著的改善机组的换相噪声问题，提高机组的运行品质。

【技术实现步骤摘要】
一种电机及其控制方法
本专利技术涉及电器领域，具体而言，涉及一种电机及其控制方法。
技术介绍
常见地，电机如直流电机在以某一段转速运转时会产生比较明显的换相噪声，对产品声品质影响较大。而换相噪声此类共振噪声，其噪声与电机的振动具有强相关性，故设法抑制电机的振动，其噪声也会随之衰减。直流电机的换相噪声是因为不平衡电磁力使得转子振动较大，转子上的振动通过轴承直接传递至电机壳体、定子以及电机架上，加上轴承自身的精度以及装配质量的影响，转子上振动会进一步放大传至定子上，如果定子中或系统中存在某阶固有频率与换向频率相近，便会引起电机的共振。从而产生换相噪声。想要解决此类换相噪声，就要从噪声源和传递路径上进行改进，从噪声源上控制涉及不平衡电磁力的平衡，要求转子自身有较高的动、静平衡，同时还要保证定子与转子之间的气隙间距合适、磁场均匀，从而减小不平衡电磁力对转子的激励；传递路径上隔振则需要在转子与轴承、轴承与电机壳体之间进行减振，从而达到降低电机的振动，减小电机的共振噪声。现有磁流变液是一种由非磁性基液、微小磁性颗粒、表面活性剂等组合而成的智能型流体材料。其表面粘性和流动性受磁场强弱的影响，且磁流变液随磁场强弱的属性变化是可逆的。在无磁场的情况下，磁流变液微小磁性颗粒呈自由运动状态随机分布于磁流变液中，表现为粘度低流动性强的特性；在加入磁场的情况下，微小磁性颗粒会沿磁场方向呈线链状的结构，使得磁流变液在磁场方向上的剪切应力增大。不同磁场中磁流变液的粘度和流动性差异使其能够表现出不同的阻尼力和阻尼力矩，对系统振动产生不同的减振效果。为了解决新风机直流电机换相噪声影响产品声品质问题，本专利技术利用磁流变液的独特属性设计了一款带有可变阻尼减振装置的新型直流电机结构。分别在电机转子与轴承内圈、轴承外圈与电机壳体之间增加可变阻尼减振装置，运用减振装置结合控制系统识别直流电机换相噪声，针对换相噪声频率段的振动传递进行阻尼调节，削弱由电机转子振动向机组的振动传递，优化整机的换相噪声，提高了机组的声品质。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供一种电机及其控制方法，以解决电机在某些转速下会因为不平衡电磁力而使得转子振动过大，电机转子的振动通过与轴承接触传递到了电机壳体、壳体定子及机组部分，在振动传递期间容易受轴承影响，发生共振，进一步将振动放大。本专利技术优选地可以抑制直流电机的振动，直流电机的振动在传递过程中容易被放大产生换相噪声。本专利技术优选地的带有可变阻尼减振装置的直流电机，可识别换相噪声，并根据电机的振动状况调节磁感应可变阻尼装置，使可变阻尼装置的减振效果达到最佳效果。具体地：一种电机，包括：包括壳体，转子，转子的转轴，与转轴配合的轴承，轴承包括内圈和外圈；轴承的外圈与壳体固定在一起，轴承的内圈与转轴固定在一起；还包括磁阻尼调节装置；磁阻尼调节装置包括：第一磁感应流体阻尼件，第一磁感应流体阻尼件设置在转轴与轴承的内圈之间；和/或，磁阻尼调节装置包括：第二磁感应流体阻尼件，第二磁感应流体阻尼件设置在轴承的外圈与壳体之间。优选地，转轴上设有第一凹槽，第一磁感应流体阻尼件设在所述第一凹槽内。优选地，第一凹槽为第一环形凹槽，第一磁感应流体阻尼件为第一环形结构，环设在第一凹槽内，第一凹槽的深度与第一环形结构的厚度大致相等。优选地，壳体上设有第二凹槽，第二磁感应流体阻尼件设在所述第二凹槽内。优选地，第二凹槽为第二环形凹槽，第二磁感应流体阻尼件为第二环形结构，环设在第二凹槽内，第二凹槽的深度大于第二环形结构的厚度，部分外圈位于第二环形凹槽内。优选地，磁阻尼调节装置包括：第一线圈，通过改变通过第一线圈的电流可调节第一磁感应流体阻尼件周围的磁场；和/或，磁阻尼调节装置还包括：第二线圈，通过改变通过第二线圈的电流可调节第二磁感应流体阻尼件周围的磁场。优选地，所述电机为直流电机。本专利技术还提供一种电机的控制方法，通过磁阻尼调节装置，调节第一磁感应流体阻尼件和/或第二磁感应流体阻尼件的周围的磁场，以降低电机的噪声。优选地，所述电机为直流电机，所述噪声为换向噪声；当电机启动时或在电机运行过程中，进行如下降低电机噪声的控制：R01：检测电机的转速；R02：根据电机的转速得出该转速下的换向频率f；R03：检测电机的噪声数据，提取所述换向频率f±Δf范围内的噪声峰值A,Δf为第一预设频率值；如果A≥第一预设值X，则执行下一步骤R04，否则，返回步骤R01继续检测；R04：调节第一磁感应流体阻尼件和/或第二磁感应流体阻尼件的周围的磁场，以降低电机的噪声。优选地，磁阻尼调节装置还包括可调电阻，通过调节可调电阻的阻值可以调节通过第一线圈和/或第二线圈的电流，进而调节第一磁感应流体阻尼件和/或第二磁感应流体阻尼件的周围的磁场；步骤R04中“通过磁阻尼调节装置，调节第一磁感应流体阻尼件和/或第二磁感应流体阻尼件的周围的磁场，降低电机的噪声”包括：T01：多次调节可调电阻的电阻值，并同步计算噪声的损耗因数b和对应的电阻值；T02：得到最大损耗因数对应的电阻值，将可调电阻的电阻值调节为最大损耗因数对应的电阻值。优选地，计算损耗因数的方式为：由公式算出噪声损耗因数b，其中F为换向频率f±Δf范围内的峰值频率，F0为共振曲线的半值宽度,即频率F对应的噪声峰值下降第一预设噪声值处的频率宽度，Δf为第一预设频率值。优选地，步骤T01“多次调节可调电阻的电阻值”包括：先调节可调电阻的阻值为最大值，然后将电阻值由最大每次调小第一预设电阻值k，第一预设电阻值k为最大电阻值的1/N,N≥2,N为自然数，直至调节到电阻值为0。通过以上设置，本专利技术可以降低电机的噪声如直流电机换相噪声问题。本专利技术通过识别换相噪声、针对性调节可变阻尼减振装置控制电机转子的振动传递，降低机组振动，改善机组的换相噪声问题，提高机组品质。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1本专利技术实施方式的电机示意图。图2图1的A-A处剖视示意图。图3图1的B-B处剖视示意图。图4图3的C处放大示意图。图5图4的D-D处剖视示意图。图6本专利技术实施方式的磁感应流体阻尼件示意图。图7本专利技术实施方式的磁感应流体阻尼件线圈示意图。图8本专利技术实施方式的磁阻尼调节装置控制原理示意图。图9本专利技术实施方式的直流电机控制示意图。图10本专利技术实施方式的磁阻尼调节示意图。其中：1-电机，2-转子，3-定子，4-壳体，51-内圈，52-外圈，53-滚子，61-第一磁感应流体阻尼件，62-第二磁感应流体阻尼件，63-橡胶层，64-磁流变液层，65-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机(1)，包括：壳体(4)，转子(2)，转子(2)的转轴，与转轴配合的轴承，轴承包括内圈(51)和外圈(52)；轴承的外圈(52)与壳体(4)固定在一起，轴承的内圈(51)与转轴固定在一起；其特征在于：还包括磁阻尼调节装置；/n磁阻尼调节装置包括：第一磁感应流体阻尼件(61)，第一磁感应流体阻尼件(61)设置在转轴与轴承的内圈(51)之间；/n和/或，磁阻尼调节装置包括：第二磁感应流体阻尼件(62)，第二磁感应流体阻尼件(62)设置在轴承的外圈(52)与壳体(4)之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机(1)，包括：壳体(4)，转子(2)，转子(2)的转轴，与转轴配合的轴承，轴承包括内圈(51)和外圈(52)；轴承的外圈(52)与壳体(4)固定在一起，轴承的内圈(51)与转轴固定在一起；其特征在于：还包括磁阻尼调节装置；
磁阻尼调节装置包括：第一磁感应流体阻尼件(61)，第一磁感应流体阻尼件(61)设置在转轴与轴承的内圈(51)之间；
和/或，磁阻尼调节装置包括：第二磁感应流体阻尼件(62)，第二磁感应流体阻尼件(62)设置在轴承的外圈(52)与壳体(4)之间。


2.根据权利要求1所述的电机(1)，其特征在于：转轴上设有第一凹槽，第一磁感应流体阻尼件(61)设在所述第一凹槽内。


3.根据权利要求2所述的电机(1)，其特征在于：第一凹槽为第一环形凹槽，第一磁感应流体阻尼件(61)为第一环形结构，环设在第一凹槽内，第一凹槽的深度与第一环形结构的厚度相等或大致相等。


4.根据权利要求1所述的电机(1)，其特征在于：壳体(4)上设有第二凹槽，第二磁感应流体阻尼件(62)设在所述第二凹槽内。


5.根据权利要求4所述的电机(1)，其特征在于：第二凹槽为第二环形凹槽，第二磁感应流体阻尼件(62)为第二环形结构，环设在第二凹槽内，第二凹槽的深度大于第二环形结构的厚度，部分外圈(52)位于第二环形凹槽内。


6.根据权利要求1所述的电机(1)，其特征在于：磁阻尼调节装置还包括：第一线圈，通过改变通过第一线圈的电流,可调节第一磁感应流体阻尼件(61)周围的磁场；
和/或，磁阻尼调节装置还包括：第二线圈，通过改变通过第二线圈的电流,可调节第二磁感应流体阻尼件(62)周围的磁场。


7.根据权利要求1-6任一所述的电机(1)，其特征在于：所述电机(1)为直流电机(1)。


8.一种电机(1)的控制方法，其特征在于：所述电机(1)为权利要求1-7任一所述的电机(1)，通过磁阻尼调节装置，调节第一磁感应...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫桃，陈成，胡佳伟，何阿龙，刘志华，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44