电机谐振噪音的处理方法与装置与流程

文档序号:15566044发布日期:2018-09-29 03:21阅读:382来源:国知局

本发明涉及电机技术领域,特别是涉及一种电机谐振噪音的处理方法与装置。



背景技术:

随着社会发展以及人们的生活水平不断提高,空调器已经成为人们日常生活中不可或缺的电气设备之一。空调器可以在环境温度过高或过低时,帮助人们达到一个能够适应的温度。

空调器的风机可以实现通风换气,并可以在空调器进行制冷的时候起到散热作用。而电机作为风机的一个重要组成部分,可以带动风机工作。当风机选配的是直流电机时,通过输入直流电能,使直流电机旋转以带动风机叶轮旋转,从而实现电能向机械能转换的过程。

目前空调器风机的直流电机在运行过程中,经常出现谐振磁音的问题。这种噪音随电机通电而存在,尤其在低风运行的情况下,电机的谐振磁音尤为突出,严重影响声品质以及用户的使用体验。



技术实现要素:

本发明的一个目的是降低电机的谐振噪音。

本发明一个进一步的目的是改善电机的声品质,提升用户的使用体验。

特别地,本发明提供了一种电机谐振噪音的处理方法,包括:检测电机的电流波形,并根据电流波形确定电机的电流频率波峰值;判断电流频率波峰值是否大于第一预设波峰值;以及若是,向电机的电压输入端注入载频信号,以降低电流频率波峰值,进而降低电机的谐振噪音。

可选地,向电机的电压输入端注入载频信号的步骤包括:根据电流频率波峰值与第一预设波峰值确定载频信号的目标波峰值;通过电压输入端处设置的开关反复叠加高频脉冲信号,以得到波峰值为目标波峰值的载频信号;以及将载频信号注入电压输入端。

可选地,根据电流频率波峰值与第一预设波峰值确定载频信号的目标波峰值的步骤包括:计算电流频率波峰值与第一预设波峰值的差值;判断差值是否小于等于第二预设波峰值;以及若是,确定差值为载频信号的目标波峰值。

可选地,在差值大于第二预设波峰值时,输出报警信息,以提示用户调整电机的定转子气隙。

可选地,将波峰值为目标波峰值的载频信号注入电压输入端后,电流频率波峰值降低目标波峰值。

根据本发明的另一个方面,还提供了一种电机谐振噪音的处理装置,包括:检测模块,配置成检测电机的电流波形,并根据电流波形确定电机的电流频率波峰值;判断模块,配置成判断电流频率波峰值是否大于第一预设波峰值;以及降噪模块,配置成在电流频率波峰值大于第一预设波峰值时,向电机的电压输入端注入载频信号,以降低电机的电流频率波峰值,进而降低电机的谐振噪音。

可选地,降噪模块包括:波峰确定子模块,配置成根据电流频率波峰值与第一预设波峰值确定载频信号的目标波峰值;信号叠加子模块,配置成通过电压输入端处设置的开关反复叠加高频脉冲信号,以得到波峰值为目标波峰值的载频信号;以及信号注入子模块,配置成将载频信号注入电压输入端。

可选地,波峰确定子模块还配置成:计算电流频率波峰值与第一预设波峰值的差值;判断差值是否小于等于第二预设波峰值;以及若是,确定差值为载频信号的目标波峰值。

可选地,该电机谐振噪音的处理装置还包括:报警模块,配置成在差值大于第二预设波峰值时,输出报警信息,以提示用户调整电机的定转子气隙。

可选地,降噪模块还配置成:将波峰值为目标波峰值的载频信号注入电压输入端后,电流频率波峰值降低目标波峰值。

本发明的电机谐振噪音的处理方法与装置,通过检测电机的电流波形,并根据电流波形确定电机的电流频率波峰值;判断电流频率波峰值是否大于第一预设波峰值;并在结果为是时,向电机的电压输入端注入载频信号,以降低电流频率波峰值,进而降低电机的谐振噪音,通过平缓电机的电流波形降低电机的谐振噪音,有效改善电机的整机声品质,提升用户的使用体验。

进一步地,本发明的电机谐振噪音的处理方法与装置,向电机的电压输入端注入载频信号的步骤包括:根据电流频率波峰值与第一预设波峰值确定载频信号的目标波峰值;通过电压输入端处设置的开关反复叠加高频脉冲信号,以得到波峰值为目标波峰值的载频信号;以及将载频信号注入电压输入端,能够精确地确定载频信号的目标波峰值,从而使得注入载频信号之后的电流频率波峰值满足要求,并可以在电流频率波峰值与第一预设波峰值之差大于第二预设波峰值时,输出报警信息,以提示用户通过注入载频信号平缓电流波形的方式无法在降低电机谐振噪音同时保证电机的正常工作,需要用户进一步调整电机的定转子气隙,进一步保证电机的工作可靠性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:

图1是根据本发明一个实施例的电机谐振噪音的处理方法的示意图;

图2是根据本发明一个实施例的电机谐振噪音的处理方法中电机的原电流频率波形、载频信号频率波形以及注入载频信号后的电流频率波形的示意图;

图3是根据本发明一个实施例的电机谐振噪音的处理方法的详细流程图;

图4是根据本发明一个实施例的电机谐振噪音的处理装置的结构框图;以及

图5是根据本发明另一个实施例的电机谐振噪音的处理装置的结构框图。

具体实施方式

本实施例首先提供了一种电机谐振噪音的处理方法,可以通过平缓电机的电流波形降低电机的谐振噪音,有效改善电机的整机声品质,提升用户的使用体验。图1是根据本发明一个实施例的电机谐振噪音的处理方法的示意图,该电机谐振噪音的处理方法可以执行以下步骤:

步骤s102,检测电机的电流波形,并根据电流波形确定电机的电流频率波峰值;

步骤s104,判断电流频率波峰值是否大于第一预设波峰值,若是,执行步骤s106,若否,返回执行步骤s102;

步骤s106,向电机的电压输入端注入载频信号,以降低电机的电流频率波峰值,进而降低电机的谐振噪音。

在以上步骤中,步骤s104中的第一预设波峰值可以根据实际需要进行设置。例如在电流频率波峰值大于x时,认为电机的振动程度严重,谐振噪音突出,则可以将第一预设波峰值设置为x。步骤s104中判断电流频率波峰值是否大于第一预设波峰值即是判断电机的谐振噪音是否严重。

图2是根据本发明一个实施例的电机谐振噪音的处理方法中电机的原电流频率波形201、载频信号频率波形202以及注入载频信号后的电流频率波形203的示意图。预先通过电压输入端的开关反复叠加高频脉冲信号以得到合适的载频信号频率波形202,如图2所示,将该载频信号频率波形202注入电压输入端之后,可以改变电机的原电流频率波形201,注入载频信号后的电流频率波形203相较原电流频率波形201变得平缓,从而降低电机的谐振噪音。其中该高频脉冲信号可以由高频脉冲信号发生器产生,频脉冲信号发生器可以产生一定范围内的任意占空比和频率信号。

步骤s106中向电机的电压输入端注入载频信号的步骤可以包括:根据电流频率波峰值与第一预设波峰值确定载频信号的目标波峰值;通过电压输入端处设置的开关反复叠加高频脉冲信号,以得到波峰值为目标波峰值的载频信号;以及将载频信号注入电压输入端。将波峰值为目标波峰值的载频信号注入电压输入端后,电流频率波峰值降低目标波峰值。例如,将目标波峰值为0.02a的载频信号注入电压输入端时,电机的电流频率波峰值降低0.02a;将目标波峰值为0.04a的载频信号注入电压输入端时,电机的电流频率波峰值降低0.04a;将目标波峰值为0.06a的载频信号注入电压输入端时,电机的电流频率波峰值降低0.06a;将目标波峰值为0.08a的载频信号注入电压输入端时,电机的电流频率波峰值降低0.08a。

在一种具体的实施例中,根据电流频率波峰值与第一预设波峰值确定载频信号的目标波峰值的步骤可以包括:计算电流频率波峰值与第一预设波峰值的差值;判断差值是否小于等于第二预设波峰值;以及若是,确定差值为载频信号的目标波峰值。对载频信号的目标波峰值进行限定,避免对电机的电流波形调整过大,影响电机的正常工作。在电流频率波峰值与第一预设波峰值的差值大于第二预设波峰值时,可以输出报警信息,以提示用户通过注入载频信号平缓电流波形的方式无法在降低电机谐振噪音同时保证电机的正常工作,需要用户进一步调整电机的定转子气隙来改善电机的电流波形以及整机噪音。电机的定转子气隙即电机的定子与转子之间的空隙。一般地,将定转子气隙增大可以改善电机的电流波形以及整机噪音。在其他一些实施例中,还可以将比电流频率波峰值与第一预设波峰值的差值稍大的数值作为载频信号的目标波峰值,前提是该数值也小于等于第二预设波峰值。

本实施例的电机谐振噪音的处理方法,通过检测电机的电流波形,并根据电流波形确定电机的电流频率波峰值;判断电流频率波峰值是否大于第一预设波峰值;并在结果为是时,向电机的电压输入端注入载频信号,以降低电流频率波峰值,进而降低电机的谐振噪音,通过平缓电机的电流波形降低电机的谐振噪音,有效改善电机的整机声品质,提升用户的使用体验。

在一些可选实施例中,可以通过对上述步骤的进一步优化和配置使得电机实现更高的技术效果,以下结合对本实施例的一个可选执行流程的介绍对本实施例的电机谐振噪音的处理方法进行详细说明,该实施例仅为对执行流程的举例说明,在具体实施时,可以根据具体实施需求,对部分步骤的执行顺序、运行条件进行修改。图3是根据本发明一个实施例的电机谐振噪音的处理方法的详细流程图,该电机谐振噪音的处理方法包括以下步骤:

步骤s302,检测电机的电流波形,并根据电流波形确定电机的电流频率波峰值;

步骤s304,判断电流频率波峰值是否大于第一预设波峰值,若是,执行步骤s306,若否,返回执行步骤s302;

步骤s306,计算电流频率波峰值与第一预设波峰值的差值;

步骤s308,判断差值是否小于等于第二预设波峰值,若是,执行步骤s312,若否,执行步骤s310;

步骤s310,输出报警信息,以提示用户调整电机的定转子气隙;

步骤s312,确定差值为载频信号的目标波峰值;

步骤s314,通过电压输入端处设置的开关反复叠加高频脉冲信号,以得到波峰值为目标波峰值的载频信号;

步骤s316,将载频信号注入电压输入端,以降低电机的电流频率波峰值,进而降低电机的谐振噪音。

在以上步骤中,步骤s304中的第一预设波峰值可以根据实际需要进行设置。例如在电流频率波峰值大于x时,认为电机的振动程度严重,谐振噪音突出,则可以将第一预设波峰值设置为x。步骤s304中判断电流频率波峰值是否大于第一预设波峰值即是判断电机的谐振噪音是否严重。

步骤s308中的第二预设波峰值也可以根据实际需要进行设置,具体地,电流频率波峰值在降低第二预设波峰值时可以满足电机正常工作的需求。对载频信号的目标波峰值进行限定,可以避免对电机的电流波形调整过大,影响电机的正常工作。

步骤s310在差值大于第二预设波峰值时,输出报警信息,以提示用户通过注入载频信号平缓电流波形的方式无法在降低电机谐振噪音同时保证电机的正常工作,需要用户进一步调整电机的定转子气隙来改善电机的电流波形以及整机噪音。一般地,将定转子气隙增大可以改善电机的电流波形以及整机噪音。其中报警信息可以为蜂鸣声等提示信号。

步骤s312中确定电流频率波峰值与第一预设波峰值的差值为载频信号的目标波峰值,在其他一些实施例中,还可以将比上述差值稍大的数值作为载频信号的目标波峰值,前提是该数值也小于等于第二预设波峰值。

步骤s314中的高频脉冲信号可以由高频脉冲信号发生器产生,频脉冲信号发生器可以产生一定范围内的任意占空比和频率信号。通过电压输入端处设置的开关反复叠加高频脉冲信号,可以得到波峰值为目标波峰值的载频信号。

步骤s316中将该载频信号注入电压输入端之后,可以改变电机的原电流频率波形,降低电机的电流频率波峰值。注入载频信号后的电流频率波形相较原电流频率波形变得平缓,从而降低电机的谐振噪音。具体地,将波峰值为目标波峰值的载频信号注入电压输入端后,电流频率波峰值降低目标波峰值。例如,将目标波峰值为0.02a的载频信号注入电压输入端时,电机的电流频率波峰值降低0.02a;将目标波峰值为0.04a的载频信号注入电压输入端时,电机的电流频率波峰值降低0.04a;将目标波峰值为0.06a的载频信号注入电压输入端时,电机的电流频率波峰值降低0.06a;将目标波峰值为0.08a的载频信号注入电压输入端时,电机的电流频率波峰值降低0.08a。

以下对一个具体实例进行介绍:

通过检测电机的电流波形,确定电机的电流频率波峰值为0.16a,若第一预设波峰值为0.1a,第二预设波峰值为0.08a,由于电流频率波峰值大于第一预设波峰值,可以认为电机的振动程度严重,谐振噪音突出。计算电流频率波峰值与第一预设波峰值的差值为0.06a,由于差值小于第二预设波峰值,可以将该差值确定为载频信号的目标波峰值。此时通过反复叠加高频脉冲信号得到目标波峰值为0.06a的载频信号,将其注入电机的电压输入端,则电机的电流频率波峰值降低0.06a,平缓电机的电流波形同时降低电机的谐振噪音和振动程度。在向电机的电压输入端注入载频信号,平缓电机的电流波形,降低电机的谐振噪音之后,还可以在预设时间后重新对电机的电流波形进行检测,根据电机的电流波形确定出的电流频率波峰值确定是否需要在电机的电压输入端注入载频信号,从而有效降低电机的谐振噪音和振动程度。

将载频信号的目标波峰值限定为小于等于第二预设波峰值0.08a,因为若是将电机的电流波形调整过大,可能会影响电机的正常工作。例如应用于空调器的电机,若是使电机的电流频率波峰值下降幅度过大,即使降低了电机的谐振噪音和振动程度,但可能会导致正常的供风需求不能够被满足。本实施例的电机谐振噪音的处理方法,对注入电机的电压输入端的载频信号的目标波峰值的调整幅度进行限定,对电机的电流波形进行细微调节,既能够使电机的电流波形平缓,降低电机的谐振噪音和振动程度,又可以满足电机的正常工作需要。需要说明的是,上述第一预设波峰值和第二预设波峰值的具体数值仅为例举,而并非对本发明的限定。

本实施例的电机谐振噪音的处理方法,能够精确地确定载频信号的目标波峰值,从而使得注入载频信号之后的电流频率波峰值满足要求,并可以在电流频率波峰值与第一预设波峰值之差大于第二预设波峰值时,输出报警信息,以提示用户通过注入载频信号平缓电流波形的方式无法在降低电机谐振噪音同时保证电机的正常工作,需要用户进一步调整电机的定转子气隙,进一步保证电机的工作可靠性。

图4是根据本发明一个实施例的电机谐振噪音的处理装置400的结构框图。该电机谐振噪音的处理装置400可以设置于电机内,用于执行以上任一实施例的电机谐振噪音的处理方法。该电机谐振噪音的处理装置400一般性地可以包括:检测模块410、判断模块420以及降噪模块430。

在以上模块中,检测模块410可以配置成检测电机的电流波形,并根据电流波形确定电机的电流频率波峰值。

判断模块420可以配置成判断电流频率波峰值是否大于第一预设波峰值。其中第一预设波峰值可以根据实际需要进行设置。例如在电流频率波峰值大于x时,认为电机的振动程度严重,谐振噪音突出,则可以将第一预设波峰值设置为x。判断电流频率波峰值是否大于第一预设波峰值即是判断电机的谐振噪音是否严重。

降噪模块430可以配置成在电流频率波峰值大于第一预设波峰值时,向电机的电压输入端注入载频信号,以降低电机的电流频率波峰值,进而降低电机的谐振噪音。向电机的电压输入端注入载频信号的的具体步骤可以包括:根据电流频率波峰值与第一预设波峰值确定载频信号的目标波峰值;通过电压输入端处设置的开关反复叠加高频脉冲信号,以得到波峰值为目标波峰值的载频信号;以及将载频信号注入电压输入端。注入载频信号后的电流频率波形相较原电流频率波形变得平缓,从而降低电机的谐振噪音。其中该高频脉冲信号可以由高频脉冲信号发生器产生,频脉冲信号发生器可以产生一定范围内的任意占空比和频率信号。

将波峰值为目标波峰值的载频信号注入电压输入端后,电流频率波峰值降低目标波峰值。例如,将目标波峰值为0.02a的载频信号注入电压输入端时,电机的电流频率波峰值降低0.02a;将目标波峰值为0.04a的载频信号注入电压输入端时,电机的电流频率波峰值降低0.04a;将目标波峰值为0.06a的载频信号注入电压输入端时,电机的电流频率波峰值降低0.06a;将目标波峰值为0.08a的载频信号注入电压输入端时,电机的电流频率波峰值降低0.08a。

在一种具体的实施例中,根据电流频率波峰值与第一预设波峰值确定载频信号的目标波峰值的步骤可以包括:计算电流频率波峰值与第一预设波峰值的差值;判断差值是否小于等于第二预设波峰值;以及若是,确定差值为载频信号的目标波峰值。对载频信号的目标波峰值进行限定,避免对电机的电流波形调整过大,影响电机的正常工作。在电流频率波峰值与第一预设波峰值的差值大于第二预设波峰值时,可以输出报警信息,以提示用户通过注入载频信号平缓电流波形的方式无法在降低电机谐振噪音同时保证电机的正常工作,需要用户进一步调整电机的定转子气隙来改善电机的电流波形以及整机噪音。一般地,将定转子气隙增大可以改善电机的电流波形以及整机噪音。在其他一些实施例中,还可以将比电流频率波峰值与第一预设波峰值的差值稍大的数值作为载频信号的目标波峰值,前提是该数值也小于等于第二预设波峰值。

图5是根据本发明另一个实施例的电机谐振噪音的处理装置400的结构框图。在上一实施例的基础上,电机谐振噪音的处理装置400还包括:报警模块440,降噪模块430包括:波峰确定子模块431、信号叠加子模块432和信号注入子模块433。

其中,降噪模块430包括:波峰确定子模块431、信号叠加子模块432和信号注入子模块433。波峰确定子模块431配置成根据电流频率波峰值与第一预设波峰值确定载频信号的目标波峰值。信号叠加子模块432配置成通过电压输入端处设置的开关反复叠加高频脉冲信号,以得到波峰值为目标波峰值的载频信号。信号注入子模块433配置成将载频信号注入电压输入端。降噪模块430还可以配置成:将波峰值为目标波峰值的载频信号注入电压输入端后,电流频率波峰值降低目标波峰值。

波峰确定子模块431还可以配置成:计算电流频率波峰值与第一预设波峰值的差值;判断差值是否小于等于第二预设波峰值;以及若是,确定差值为载频信号的目标波峰值。第二预设波峰值也可以根据实际需要进行设置,具体地,电流频率波峰值在降低第二预设波峰值时可以满足电机正常工作的需求。对载频信号的目标波峰值进行限定,可以避免对电机的电流波形调整过大,影响电机的正常工作。

报警模块440可以配置成在差值大于第二预设波峰值时,输出报警信息,以提示用户通过注入载频信号平缓电流波形的方式无法在降低电机谐振噪音同时保证电机的正常工作,需要用户进一步调整电机的定转子气隙来改善电机的电流波形以及整机噪音。一般地,将定转子气隙增大可以改善电机的电流波形以及整机噪音。

本实施例的电机谐振噪音的处理装置400,通过检测电机的电流波形,并根据电流波形确定电机的电流频率波峰值;判断电流频率波峰值是否大于第一预设波峰值;并在结果为是时,向电机的电压输入端注入载频信号,以降低电流频率波峰值,进而降低电机的谐振噪音,通过平缓电机的电流波形降低电机的谐振噪音,有效改善电机的整机声品质,提升用户的使用体验。

进一步地,本实施例的电机谐振噪音的处理装置400,向电机的电压输入端注入载频信号的步骤包括:根据电流频率波峰值与第一预设波峰值确定载频信号的目标波峰值;通过电压输入端处设置的开关反复叠加高频脉冲信号,以得到波峰值为目标波峰值的载频信号;以及将载频信号注入电压输入端,能够精确地确定载频信号的目标波峰值,从而使得注入载频信号之后的电流频率波峰值满足要求,并可以在电流频率波峰值与第一预设波峰值之差大于第二预设波峰值时,输出报警信息,以提示用户通过注入载频信号平缓电流波形的方式无法在降低电机谐振噪音同时保证电机的正常工作,需要用户进一步调整电机的定转子气隙,进一步保证电机的工作可靠性。

至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

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