电动机发声方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动机发声方法，包括以下步骤：步骤1，电机驱动控制器在接收到发声指令时，调用预先存储的高频电流指令；步骤2，电机驱动控制器将该高频电流指令叠加在用于控制所述电动机产生电磁转矩的电流指令上,并用该经过叠加后的指令驱动电动机工作。本发明依据声音的产生原理，通过在电流指令中叠加人耳朵比较敏感频率段的高频电流指令，使电动机除产生正常运行时的电磁转矩，还产生与高频电流指令成正比的转矩信号，该高频转矩使电机转子产生高频的振动，通过振动产生不同音调的声音。
【专利说明】电动机发声方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电动机发声方法。
【背景技术】
[0002]自平衡电动两轮车是一种绿色环保的个人交通工具，采用蓄电池供电，其重心倒置于轮轴的上方，两个车轮平行共轴放置，且各有一伺服马达驱动，自平衡两轮车的结构如图1所示。在非控制的状态下，该系统为一不稳定系统。当系统正常工作时，控制器接受车身姿态传感器的信息，并根据倒立摆系统的工作原理，控制伺服电动机动作，从而使车身维持在一动态平衡状态。当驾驶人与车辆的总体重心前倾斜时，车身内的内置伺服电动机会产生往前的力量，一方面平衡人与车往前倾倒的扭矩，另一方面产生让车辆前进的加速以维持车体平衡；相反地，当驾驶人的重心往后倾时，也会产生向后的力量达到平衡效果。因此，驾驶人只要改变自己身体的角度往前或往后倾，自平衡两轮车就会根据倾斜的方向前进或后退。
[0003]自平衡两轮车在车辆运行时，需要提醒操控者车辆处于何种状态，因此，车辆的声音提示装置是必不可少的。考虑到车辆的可靠性，传统的发声装置，如蜂鸣器及喇叭需要进行防尘、防水的密封处理，该密封处理对声音的向外传播造成很大的影响，必须提高发声装置的输入功率，增加系统功耗，并影响声音的质量。电机和减速机作为车辆的动力输出装置，通常暴露在车辆的密封外壳外，如有一种方法使动力输出装置发出声音，将大大提高系统的可靠性及声音的传输效果。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用电动机发声的方法。
[0005]本发明所采用的技术方案是:一种电动机发声方法，包括以下步骤:
[0006]步骤1，电机驱动控制器在接收到发声指令时，调用预先存储的高频电流指令；
[0007]步骤2，电机驱动控制器将该高频电流指令叠加在用于控制所述电动机产生电磁转矩的电流指令上，并用该经过叠加后的指令驱动电动机工作。
[0008]本发明依据声音的产生原理，通过在电流指令中叠加人耳朵比较敏感频率段的高频电流指令，使电动机除产生正常运行时的电磁转矩，还产生与高频电流指令成正比的转矩信号，该高频转矩使电机转子产生高频的振动，通过振动产生不同音调的声音。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是自平衡两轮车的结构示意图。
[0010]图2是根据本发明一实施例的电动机发声方法的流程示意图。
[0011]图3是用于自平衡两轮车的永磁同步电动机的矢量控制框图。
[0012]图4是根据本发明一实施例的电机发声控制原理图。【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明做出进一步的说明。
[0014]如图2所示，根据本发明一实施例的一种电动机发声方法是通过以下步骤来实现:
[0015]步骤1，电机驱动控制器在接收到发声指令时，调用预先存储的高频电流指令；
[0016]步骤2，电机驱动控制器将该高频电流指令叠加在用于控制所述电动机产生电磁转矩的电流指令上，并用该经过叠加后的指令驱动电动机工作。
[0017]在一具体的实施例中，上述的高频电流指令的频率f为IkHz ^ 5kHz。该高频电流指令可以是正弦波电流信号或方波电流信号，存储在电机驱动控制器的存储器中。
[0018]本发明的方法适用于直流电动机、异步电动机、无刷直流电动机及永磁同步电动机。根据各类电动机的不同特点，各类电动机输出转矩均满足:
[0019]Te = KtXI (I)
[0020]其中Te—电动机电磁转矩，Kt为电动机的转矩系数，I一电枢电流
[0021]电动机的运动方程:
[0022]
【权利要求】
1.一种电动机发声方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1，电机驱动控制器在接收到发声指令时，调用预先存储的高频电流指令； 步骤2，电机驱动控制器将该高频电流指令叠加在用于控制所述电动机产生电磁转矩的电流指令上，并用该经过叠加后的指令驱动电动机工作。
2.如权利要求1所述的电动机发声方法，其特征在于，所述的高频电流指令的频率f为IkHz ≤ f≤ 5kHz ο
3.如权利要求1或2所述的电动机发声方法，其特征在于，所述的高频电流指令为正弦波电流信号或方波电流信号。
4.如权利要求1所述的电动机发声方法，其特征在于，该电动机安装在车辆上； 所述预先存储的高频电流指令包括频率和幅值均互不相同的多组高频电流指令，该多组高频电流指令分别对应于不同的车辆运行状态； 在所述的步骤I中，当电机驱动控制器在接收到发声指令时，该电机驱动控制器先判断车辆的运行状态，然后调用预先存储的与该运行状态相对应的高频电流指令。
5.如权利要求1或4所述的电动机发声方法，其特征在于，所述的高频电流指令存储在所述电机驱动控制器的存储器中。
【文档编号】H02P21/00GK103731080SQ201410022580
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2014年1月17日
【发明者】王建宽, 方继勇, 陈养彬 申请人:上海新世纪机器人有限公司