一種電機的自適應降噪方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電機電氣傳動技術領域，尤其涉及一種電機的自適應降噪方法及系 統。
【背景技術】
[0002] 目前，電機大多采用變頻器進行供電，通過變頻器改變電機的供電頻率和幅值，進 而改變電機的運動磁場周期，起到了平滑控制電機轉速的作用。但是，采用變頻器對電機進 行供電，由于變頻器高次諧波等原因也使得電機的噪聲更加的明顯，對環境造成了一定的 污染，同時使電機的性能也有所降低。為了降低電機的噪聲，現有技術中，主要通過對變頻 器的高次諧波進行固定的處理，來一定程度的降低電機的噪聲。現有技術的這種處理方式， 靈活性較差，不能夠根據電機實時產生的噪聲而對噪聲進行自適應地抑制。
【發明內容】
[0003] 本發明提供了一種電機的自適應降噪方法及系統，能夠根據電機實時產生的噪聲 對噪聲進行自適應地抑制。
[0004] 本發明提供了一種電機的自適應降噪方法，包括：
[0005] 采集電機的噪聲信號；
[0006] 將所述噪聲信號進行聲壓頻譜分析，獲取幅值最大的兩個諧波；
[0007] 對所述噪聲信號的幅值最大的兩個諧波進行諧波計算，得到所述電機的直軸諧波 電壓分量和交軸諧波電壓分量；
[0008] 獲取所述電機的直軸電壓分量和交軸電壓分量；
[0009] 將所述電機的直軸諧波電壓分量和所述電機的直軸電壓分量相加后進行帕克逆 變換，以及將所述電機的交軸諧波電壓分量與和交軸電壓分量相加后進行帕克逆變換，得 到所述電機所需的相電壓分量。
[0010] 優選地，所述對所述噪聲信號的幅值最大的兩個諧波進行諧波計算，得到所述電 機的直軸諧波電壓分量和交軸諧波電壓分量，包括：
[0011] 獲取電機的相電阻Rs、電機的母線電壓vdc和電機的電角度0 e;
[0012] 依據第一公式計算出直軸諧波電壓分量；
[0013] 依據第二公式計算出交軸諧波電壓分量；
[0014] 其中，所述第一公式為：
[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] 所述第二公式為：
[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汽為第一諧波的諧波幅值，A2為第二諧波的諧波幅值，0 : 為第一諧波的初始相位角，0 2為第二諧波的初始相位角。
[0018] 優選地，所述獲取所述電機的直軸電壓分量和交軸電壓分量包括：
[0019] 獲取電機的定子電流込和iB;
[0020] 對所述定子電流idPi!3進行克拉克變換，得到a|3坐標系下的定子電流i^和 ip；
[0021] 對所述a0坐標系下的定子電流ijPip進行帕克變換，得到電機的直軸定子電 流id和交軸定子電流iq;
[0022] 給定直軸電流的參考量id'和交軸電流的參考量iq' ；
[0023] 將所述電機的直軸定子電流id和所述給定直軸電流的參考量i/進行PI調節，以 及將所述交軸定子電流iq和交軸電流的參考量iq'進行PI調節，得到電機的直軸電壓分量 ud和交軸電壓分量Uf
[0024] 優選地，所述對所述定子電流、和i行克拉克變換，得到a0坐標系下的定子 電流ia和iP為：
[0025] 依據公式ia=iA得到所述定子電流ia;
[0026] 依據公式/
【主權項】
1. 一種電機的自適應降噪方法，其特征在于，包括： 米集電機的噪聲信號； 將所述噪聲信號進行聲壓頻譜分析，獲取幅值最大的兩個諧波； 對所述噪聲信號的幅值最大的兩個諧波進行諧波計算，得到所述電機的直軸諧波電壓 分量和交軸諧波電壓分量； 獲取所述電機的直軸電壓分量和交軸電壓分量； 將所述電機的直軸諧波電壓分量和所述電機的直軸電壓分量相加后進行帕克逆變換， 以及將所述電機的交軸諧波電壓分量與和交軸電壓分量相加后進行帕克逆變換，得到所述 電機所需的相電壓分量。
2. 根據權利要求1所示的方法，其特征在于，所述對所述噪聲信號的幅值最大的兩個 諧波進行諧波計算，得到所述電機的直軸諧波電壓分量和交軸諧波電壓分量，包括： 獲取電機的相電阻Rs、電機的母線電壓Vdc和電機的電角度Θ 依據第一公式計算出直軸諧波電壓分量； 依據第二公式計算出交軸諧波電壓分量； 其中，所述第一公式為： 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 ; 所述第二公式為： 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為第一諧波的諧波幅值，A2為第二諧波的諧波幅值，Θ I為第一 諧波的初始相位角，Θ 2為第二諧波的初始相位角。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取所述電機的直軸電壓分量和交 軸電壓分量包括： 獲取電機的定子電流、和i B; 對所述定子電流:^和:^進行克拉克變換，得到α β坐標系下的定子電流i α和i ρ; 對所述α β坐標系下的定子電流1和"進行帕克變換，得到電機的直軸定子電流id 和交軸定子電流iq; 給定直軸電流的參考量i/和交軸電流的參考量i/ ; 將所述電機的直軸定子電流id和所述給定直軸電流的參考量i /進行PI調節，以及將 所述交軸定子電流i,和交軸電流的參考量i /進行PI調節，得到電機的直軸電壓分量叫和 交軸電壓分量Uq。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對所述定子電流i 4和i B進行克拉克 變換，得到α β坐標系下的定子電流匕和i e為： 依據公式ia = i A得到所述定子電流i α; 依據公式，
得到所述定子電流。
5. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述對所述α β坐標系下的定子電流i a 和進行帕克變換，輸出電機的直軸定子電流i d和交軸定子電流i q，包括： 依據公式id= cos( Θ e) ia+sin( Θ e) ip得到所述直軸定子電流i d; 依據公式iq= -sin( Θ e) ia+cos( Θ e) ip得到所述交軸定子電流i q。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述將所述電機的直軸定子電流i d和所 述給定直軸電流的參考量i/進行PI調節，以及將所述交軸定子電流i,和交軸電流的參考 量i/進行PI調節，得到電機的直軸電壓分量U d和交軸電壓分量u q包括： 依據公式Ud= PID (i / -id)得到所述直軸電壓分量ud; 依據公式Uq= PID (i / -iq)得到所述交軸電壓分量IV
7. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述將所述電機的直軸諧波電壓分量和 所述電機的直軸電壓分量相加后進行帕克逆變換，以及將所述電機的交軸諧波電壓分量與 和交軸電壓分量相加后進行帕克逆變換，得到所述電機所需的相電壓分量包括： 依據公式 Ua = cos( Θ e) (ud+uAd)-sin( Θ e) (uq+uA(1)得到相電壓分量 Ua; 依據公式 Up = sin( Θ e) (ud+uAd)+cos( Θ e) (uq+uA(1)得到相電壓分量 Up。
8. -種電機的自適應降噪系統，其特征在于，包括： 噪聲采集模塊，用于采集電機的噪聲信號； 第一獲取模塊，用于將所述噪聲信號進行聲壓頻譜分析，獲取幅值最大的兩個諧波； 諧波計算模塊，用于對所述噪聲信號的幅值最大的兩個諧波進行諧波計算，得到所述 電機的直軸諧波電壓分量和交軸諧波電壓分量； 第二獲取模塊，用于獲取所述電機的直軸電壓分量和交軸電壓分量； 帕克逆變換模塊，將所述電機的直軸諧波電壓分量和所述電機的直軸電壓分量相加后 進行帕克逆變換，以及將所述電機的交軸諧波電壓分量與和交軸電壓分量相加后進行帕克 逆變換，得到所述電機所需的相電壓分量。
9. 根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述諧波計算模塊包括： 第三獲取模塊，用于獲取電機的相電阻Rs、電機的母線電壓Vdc和電機的電角度0e; 第一計算模塊，用于依據第一公式計算出直軸諧波電壓分量； 第二計算模塊，用于依據第二公式計算出交軸諧波電壓分量； 其中，所述第一公式為： 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 ; 所述第二公式為： 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為第一諧波的諧波幅值，A2為第二諧波的諧波幅值，Θ I為第一 諧波的初始相位角，Θ 2為第二諧波的初始相位角。
10. 根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述第二獲取模塊包括： 第四獲取模塊，用于獲取電機的定子電流、和i B; 克拉克變換模塊，用于對所述定子電流'和込進行克拉克變換，輸出α β坐標系下的 定子電流ia和i ρ; 帕克變換模塊，用于對所述α β坐標系下的定子電流匕和i e進行帕克變換，輸出電 機的直軸定子電流id和交軸定子電流i 給定模塊，用于給定直軸電流的參考量i/和交軸電流的參考量i/ ; PI調節模塊，將所述電機的直軸定子電流id和所述給定直軸電流的參考量i /進行PI 調節，以及將所述交軸定子電流i,和交軸電流的參考量i /進行PI調節，得到電機的直軸 電壓分量^和交軸電壓分量u q。
11. 根據權利要求10所述的系統，其特征在于，所述克拉克變換模塊，依據公式i α = iA得到所述定子電流i α; 依據公式
導到所述定子電流。
12. 根據權利要求11所述的系統，其特征在于，所述帕克變換模塊，依據公式i d= cos( Θ e) ia+sin( Θ e) ip得到所述直軸定子電流i d; 依據公式iq= -sin( Θ e) ia+cos( Θ e) ip得到所述交軸定子電流i q。
13. 根據權利要求12所述的系統，其特征在于，所述PI調節模塊，依據公式u d = PID (i/ _id)得到所述直軸電壓分量ud; 依據公式Uq= PID (i / -iq)得到所述交軸電壓分量IV
14. 根據權利要求13所述的系統，其特征在于，所述帕克逆變換模塊，依據公式u a = cos( Θ e) (ud+UAd)-sin( Θ e) (Uq+UAq)得到相電壓分量 Ua ; 依據公式 Up = sin( Θ e) (ud+uAd)+cos( Θ e) (uq+uA(1)得到相電壓分量 Up。
【專利摘要】本發明公開了一種電機的自適應降噪方法，包括：采集電機的噪聲信號；將噪聲信號進行聲壓頻譜分析，獲取幅值最大的兩個諧波；對噪聲信號的幅值最大的兩個諧波進行諧波計算，輸出電機的直軸諧波電壓分量和交軸諧波電壓分量；獲取電機的直軸電壓分量和交軸電壓分量；將電機的直軸諧波電壓分量和交軸諧波電壓分量與電機的直軸電壓分量和交軸電壓分量相加后進行帕克逆變換，輸出電機所需的相電壓分量，能夠根據電機實時產生的噪聲對噪聲進行自適應地抑制。本發明還公開了一種電機的自適應降噪系統。
【IPC分類】H02P21-14
【公開號】CN104868816
【申請號】CN201510324975
【發明人】錢強, 李進, 宋澤琳, 郭清風, 米雪濤
【申請人】珠海格力電器股份有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年6月12日