一种电机的自适应降噪方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电机电气传动技术领域，尤其涉及一种电机的自适应降噪方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 目前，电机大多采用变频器进行供电，通过变频器改变电机的供电频率和幅值，进 而改变电机的运动磁场周期，起到了平滑控制电机转速的作用。但是，采用变频器对电机进 行供电，由于变频器高次谐波等原因也使得电机的噪声更加的明显，对环境造成了一定的 污染，同时使电机的性能也有所降低。为了降低电机的噪声，现有技术中，主要通过对变频 器的高次谐波进行固定的处理，来一定程度的降低电机的噪声。现有技术的这种处理方式， 灵活性较差，不能够根据电机实时产生的噪声而对噪声进行自适应地抑制。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了一种电机的自适应降噪方法及系统，能够根据电机实时产生的噪声 对噪声进行自适应地抑制。
[0004] 本发明提供了一种电机的自适应降噪方法，包括：
[0005] 采集电机的噪声信号；
[0006] 将所述噪声信号进行声压频谱分析，获取幅值最大的两个谐波；
[0007] 对所述噪声信号的幅值最大的两个谐波进行谐波计算，得到所述电机的直轴谐波 电压分量和交轴谐波电压分量；
[0008] 获取所述电机的直轴电压分量和交轴电压分量；
[0009] 将所述电机的直轴谐波电压分量和所述电机的直轴电压分量相加后进行帕克逆 变换，以及将所述电机的交轴谐波电压分量与和交轴电压分量相加后进行帕克逆变换，得 到所述电机所需的相电压分量。
[0010] 优选地，所述对所述噪声信号的幅值最大的两个谐波进行谐波计算，得到所述电 机的直轴谐波电压分量和交轴谐波电压分量，包括：
[0011] 获取电机的相电阻Rs、电机的母线电压vdc和电机的电角度0 e;
[0012] 依据第一公式计算出直轴谐波电压分量；
[0013] 依据第二公式计算出交轴谐波电压分量；
[0014] 其中，所述第一公式为：
[0015]uAd={PID(AlC〇s(5ee+ei))+PID(A2cos(5 0 e+ 0 2))+PID(AlC〇s(7 0 e+ 0 :))+PID (A2cos(7 0 e+ 0 2))} *Rs/Vdc/2 ；
[0016] 所述第二公式为：
[0017]uAq={PID(AlSin(5 0 e+ 0 :))+PID(A2sin(5 0 e+ 0 2))+PID(AlSin(7 0 e+ 0 :))+PID (A2sin(7 0 e+ 0 2))}*Rs/Vdc/2汽为第一谐波的谐波幅值，A2为第二谐波的谐波幅值，0 : 为第一谐波的初始相位角，0 2为第二谐波的初始相位角。
[0018] 优选地，所述获取所述电机的直轴电压分量和交轴电压分量包括：
[0019] 获取电机的定子电流込和iB;
[0020] 对所述定子电流idPi!3进行克拉克变换，得到a|3坐标系下的定子电流i^和 ip；
[0021] 对所述a0坐标系下的定子电流ijPip进行帕克变换，得到电机的直轴定子电 流id和交轴定子电流iq;
[0022] 给定直轴电流的参考量id'和交轴电流的参考量iq' ；
[0023] 将所述电机的直轴定子电流id和所述给定直轴电流的参考量i/进行PI调节，以 及将所述交轴定子电流iq和交轴电流的参考量iq'进行PI调节，得到电机的直轴电压分量 ud和交轴电压分量Uf
[0024] 优选地，所述对所述定子电流、和i行克拉克变换，得到a0坐标系下的定子 电流ia和iP为：
[0025] 依据公式ia=iA得到所述定子电流ia;
[0026] 依据公式/
【主权项】
1. 一种电机的自适应降噪方法，其特征在于，包括： 米集电机的噪声信号； 将所述噪声信号进行声压频谱分析，获取幅值最大的两个谐波； 对所述噪声信号的幅值最大的两个谐波进行谐波计算，得到所述电机的直轴谐波电压 分量和交轴谐波电压分量； 获取所述电机的直轴电压分量和交轴电压分量； 将所述电机的直轴谐波电压分量和所述电机的直轴电压分量相加后进行帕克逆变换， 以及将所述电机的交轴谐波电压分量与和交轴电压分量相加后进行帕克逆变换，得到所述 电机所需的相电压分量。
2. 根据权利要求1所示的方法，其特征在于，所述对所述噪声信号的幅值最大的两个 谐波进行谐波计算，得到所述电机的直轴谐波电压分量和交轴谐波电压分量，包括： 获取电机的相电阻Rs、电机的母线电压Vdc和电机的电角度Θ 依据第一公式计算出直轴谐波电压分量； 依据第二公式计算出交轴谐波电压分量； 其中，所述第一公式为： Uid= {PID (A lC〇s (5 Θ e+ Θ J) +PID (A2Cos (5 Θ e+ Θ 2)) +PID (A1Cos (7 Θ e+ Θ J) +PID (A2Co s (7 Θ e+ θ 2))} *Rs/Vdc/2 ; 所述第二公式为： Um= {PID (A lSin (5 Θ e+ Θ D) +PID (A2Sin (5 Θ e+ Θ 2)) +PID (A1Sin (7 Θ e+ Θ D) +PID (A2Si n(7 Θ e+ Θ 2))}*Rs/Vdc/2 A1为第一谐波的谐波幅值，A2为第二谐波的谐波幅值，Θ I为第一 谐波的初始相位角，Θ 2为第二谐波的初始相位角。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述电机的直轴电压分量和交 轴电压分量包括： 获取电机的定子电流、和i B; 对所述定子电流:^和:^进行克拉克变换，得到α β坐标系下的定子电流i α和i ρ; 对所述α β坐标系下的定子电流1和"进行帕克变换，得到电机的直轴定子电流id 和交轴定子电流iq; 给定直轴电流的参考量i/和交轴电流的参考量i/ ; 将所述电机的直轴定子电流id和所述给定直轴电流的参考量i /进行PI调节，以及将 所述交轴定子电流i,和交轴电流的参考量i /进行PI调节，得到电机的直轴电压分量叫和 交轴电压分量Uq。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述定子电流i 4和i B进行克拉克 变换，得到α β坐标系下的定子电流匕和i e为： 依据公式ia = i A得到所述定子电流i α; 依据公式，
得到所述定子电流。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述α β坐标系下的定子电流i a 和进行帕克变换，输出电机的直轴定子电流i d和交轴定子电流i q，包括： 依据公式id= cos( Θ e) ia+sin( Θ e) ip得到所述直轴定子电流i d; 依据公式iq= -sin( Θ e) ia+cos( Θ e) ip得到所述交轴定子电流i q。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述电机的直轴定子电流i d和所 述给定直轴电流的参考量i/进行PI调节，以及将所述交轴定子电流i,和交轴电流的参考 量i/进行PI调节，得到电机的直轴电压分量U d和交轴电压分量u q包括： 依据公式Ud= PID (i / -id)得到所述直轴电压分量ud; 依据公式Uq= PID (i / -iq)得到所述交轴电压分量IV
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述电机的直轴谐波电压分量和 所述电机的直轴电压分量相加后进行帕克逆变换，以及将所述电机的交轴谐波电压分量与 和交轴电压分量相加后进行帕克逆变换，得到所述电机所需的相电压分量包括： 依据公式 Ua = cos( Θ e) (ud+uAd)-sin( Θ e) (uq+uA(1)得到相电压分量 Ua; 依据公式 Up = sin( Θ e) (ud+uAd)+cos( Θ e) (uq+uA(1)得到相电压分量 Up。
8. -种电机的自适应降噪系统，其特征在于，包括： 噪声采集模块，用于采集电机的噪声信号； 第一获取模块，用于将所述噪声信号进行声压频谱分析，获取幅值最大的两个谐波； 谐波计算模块，用于对所述噪声信号的幅值最大的两个谐波进行谐波计算，得到所述 电机的直轴谐波电压分量和交轴谐波电压分量； 第二获取模块，用于获取所述电机的直轴电压分量和交轴电压分量； 帕克逆变换模块，将所述电机的直轴谐波电压分量和所述电机的直轴电压分量相加后 进行帕克逆变换，以及将所述电机的交轴谐波电压分量与和交轴电压分量相加后进行帕克 逆变换，得到所述电机所需的相电压分量。
9. 根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述谐波计算模块包括： 第三获取模块，用于获取电机的相电阻Rs、电机的母线电压Vdc和电机的电角度0e; 第一计算模块，用于依据第一公式计算出直轴谐波电压分量； 第二计算模块，用于依据第二公式计算出交轴谐波电压分量； 其中，所述第一公式为： Uid= {PID (A lC〇s (5 Θ e+ Θ J) +PID (A2Cos (5 Θ e+ Θ 2)) +PID (A1Cos (7 Θ e+ Θ J) +PID (A2Co s (7 Θ e+ θ 2))} *Rs/Vdc/2 ; 所述第二公式为： Um= {PID (A lSin (5 Θ e+ Θ D) +PID (A2Sin (5 Θ e+ Θ 2)) +PID (A1Sin (7 Θ e+ Θ D) +PID (A2Si n(7 Θ e+ Θ 2))}*Rs/Vdc/2 A1为第一谐波的谐波幅值，A2为第二谐波的谐波幅值，Θ I为第一 谐波的初始相位角，Θ 2为第二谐波的初始相位角。
10. 根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第二获取模块包括： 第四获取模块，用于获取电机的定子电流、和i B; 克拉克变换模块，用于对所述定子电流'和込进行克拉克变换，输出α β坐标系下的 定子电流ia和i ρ; 帕克变换模块，用于对所述α β坐标系下的定子电流匕和i e进行帕克变换，输出电 机的直轴定子电流id和交轴定子电流i 给定模块，用于给定直轴电流的参考量i/和交轴电流的参考量i/ ; PI调节模块，将所述电机的直轴定子电流id和所述给定直轴电流的参考量i /进行PI 调节，以及将所述交轴定子电流i,和交轴电流的参考量i /进行PI调节，得到电机的直轴 电压分量^和交轴电压分量u q。
11. 根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述克拉克变换模块，依据公式i α = iA得到所述定子电流i α; 依据公式
导到所述定子电流。
12. 根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述帕克变换模块，依据公式i d= cos( Θ e) ia+sin( Θ e) ip得到所述直轴定子电流i d; 依据公式iq= -sin( Θ e) ia+cos( Θ e) ip得到所述交轴定子电流i q。
13. 根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述PI调节模块，依据公式u d = PID (i/ _id)得到所述直轴电压分量ud; 依据公式Uq= PID (i / -iq)得到所述交轴电压分量IV
14. 根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述帕克逆变换模块，依据公式u a = cos( Θ e) (ud+UAd)-sin( Θ e) (Uq+UAq)得到相电压分量 Ua ; 依据公式 Up = sin( Θ e) (ud+uAd)+cos( Θ e) (uq+uA(1)得到相电压分量 Up。
【专利摘要】本发明公开了一种电机的自适应降噪方法，包括：采集电机的噪声信号；将噪声信号进行声压频谱分析，获取幅值最大的两个谐波；对噪声信号的幅值最大的两个谐波进行谐波计算，输出电机的直轴谐波电压分量和交轴谐波电压分量；获取电机的直轴电压分量和交轴电压分量；将电机的直轴谐波电压分量和交轴谐波电压分量与电机的直轴电压分量和交轴电压分量相加后进行帕克逆变换，输出电机所需的相电压分量，能够根据电机实时产生的噪声对噪声进行自适应地抑制。本发明还公开了一种电机的自适应降噪系统。
【IPC分类】H02P21-14
【公开号】CN104868816
【申请号】CN201510324975
【发明人】钱强, 李进, 宋泽琳, 郭清风, 米雪涛
【申请人】珠海格力电器股份有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月12日