一种逆变器死区调控式三相同步电机主动降噪方法技术

技术编号：37189097 阅读：13 留言：0更新日期：2023-04-20 22:51

本发明专利技术公开了一种逆变器死区调控式三相同步电机主动降噪方法，该方法通过在三相电机周围安装麦克风阵列，采集电机运行时发出的噪声并将其输入控制系统；控制系统通过谐波信号处理模块和死区宽度生成模块生成三相逆变器左右侧死区宽度；之后结合电机的常规控制策略生成的电压参考，通过调制模块生成死区调控脉宽调制波。将该死区调控脉宽调制波输入逆变器，控制电机的谐波电流分布和基波电流，从而在满足电机出力的同时，通过死区调控的方式实现电机谐波噪声的反馈消噪。本发明专利技术无需安装扬声器等反相信号输出装置，从而避免了传统主动降噪装置中反相信号输出装置安装位置对噪声抑制效果的影响，使主动降噪装置总体积和成本得以减小。得以减小。得以减小。

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【技术实现步骤摘要】
i=1,2
…
m。
[0007]所述各个麦克风所需的超前相位补偿的数值，对于麦克风 i 采集的噪声中频率为6k次的声压谐波信号，其所对应的相位补偿的相位θ
6ki
为：，其中， v
s
为当前环境介质中的声速，m为麦克风个数，r为所选取的6k次谐波的个数。
[0008]所述谐波信号综合模块，对补偿后的不同麦克风采集的同频声压谐波进行综合得到谐波矢量集V
h
；综合时该模块对麦克风i采集的6k次声压谐波幅值乘以权重w
6ki
，然后按照矢量平行四边形合成法则，在一个谐波频率下综合得到一个6k次声压谐波矢量；对所有选取的谐波频率进行综合得到谐波矢量集V
h
，此集包含综合所得声压谐波矢量的幅值信息和相位信息。
[0009]所述谐波信号综合模块，对于麦克风i采集的6k次声压谐波幅值的权重w
6ki
，满足约束：，其中，w
6ki
为预设的恒定值，或根据工况进行实时调整。
[0010]所述谐波筛选模块，按照谐波幅值从大到小的筛选规则，从谐波矢量集V
h
中筛选出q个声压谐波矢量的幅值和相位输出，用于计算各相的上开关管导通时间变化量，并将筛选出的频率记为6k1, 6k2,..., 6k
q
；q ≤ r且为正整数。
[0011]所述死区宽度生成模块，首先将筛选出的6k
j
次声压谐波幅值乘以一个转换比例系数G
j
，然后再分别乘以两个权重

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆变器死区调控式三相同步电机主动降噪方法，其特征在于：该方法通过在三相同步电机（100）周围安装麦克风阵列（200），实时采集电机运行时发出的噪声声压，然后将声压馈入三相同步电机的控制系统（300）；在控制系统（300）中，麦克风阵列（200）中的全部m个麦克风所采集到的噪声声压p1，p2，
…ꢀ
p
m
被输入谐波信号处理模块（310），m为正整数；经谐波信号处理模块（310）处理得到声压谐波信号，然后将声压谐波信号输入死区宽度生成模块（320），实时主动地根据噪声情况调整三相脉宽调制波各相左右侧死区宽度t
dxl
、t
dxr
，x =a，b，c，分别代表a，b，c相；将上述具有噪声反馈控制特征的 t
dxl
、t
dxr 输入到电压空间矢量调制模块（340），并结合用于控制基波的常规控制策略模块（330）所生成的αβ 坐标系下的α轴电压参考U*
α
和β轴电压参考U*
β
，生成死区调控脉宽调制波；将该死区调控脉宽调制波输入逆变器（400），控制电机的谐波电流分布和基波电流，从而在满足电机出力的同时，通过死区调控的方式实现电机谐波噪声的反馈消噪。2.根据权利要求1所述的逆变器死区调控式三相同步电机主动降噪方法，其特征在于：在谐波信号处理模块（310）中，各个噪声声压p1，p2，
…ꢀ
p
m
首先被输入谐波提取模块（311），按照频率从低到高提取得到各个噪声所对应的前r个6k次声压谐波幅值和相位，r、k均为正整数；然后将提取所得的r个声压谐波信号输入相位补偿模块（312）进行相位补偿；之后将所有补偿后的声压谐波信号输入谐波信号综合模块（313），谐波信号综合模块（313）将多个麦克风所对应的噪声声压谐波幅值集合和相位集合综合为一个谐波矢量集V
h
；最后将谐波矢量集V
h
输入谐波筛选模块（314），筛选得到声压谐波矢量。3.根据权利要求2所述的逆变器死区调控式三相同步电机主动降噪方法，其特征在于：所述相位补偿模块（312）中，各个麦克风i到电机表面的距离l1，
…
l
i
，
…ꢀ
l
m 根据测量或设计图，被提前存储在相位补偿模块（312）中，据此计算各个麦克风所需的超前相位补偿的数值, i=1,2
…
m。4.根据权利要求3所述的逆变器死区调控式三相同步电机主动降噪方法，其特征在于：所述各个麦克风所需的超前相位补偿的数值，对于麦克风 i 采集的噪声中频率为6k次的声压谐波信号，其所对应的相位补偿的相位θ
6ki
为：，其中， v
s
为当前环境介质中的声速，m为麦克风个数，r为所选取的6k次谐波的个数。5.根据权利要求2所述的逆变器死区调控式三相同步电机主动降噪方法，其特征在于：所述谐波信号综合模块（313），对补偿后的不同麦克风采集的同频声压谐波进行综合得到谐波矢量集V
h
；综合时该模块对麦克风i采集的6k次声压谐波幅值乘以权重w
6ki
，然后按照矢量平行四边形合成法则，在一个谐波频率下综合得到一个6k次声压谐波矢量；对所有选取的谐波频率进行综合得到谐波矢量集V
h
，此集包含综合所得声压谐波矢量的幅值信息和相位信息。6.根据权利要求2或5所述的逆变器死区调控式三相同步电机主动降噪方法，其特征在于：所述谐波信号综合模块（313），对于麦克风i采集的6k次声压谐波幅值的权重w
6ki
，满足约束：，
其中，w
6ki
为预设的恒定值，或根据工况进行实时调整。7.根据权利要求2所述的逆变器死区调控式三相同步电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王激尧，徐涛，徐炜，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：

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