本公開涉及電機控制,特別地涉及一種電機噪聲抑制方法、裝置、設備和存儲介質。
背景技術:
1、永磁同步電機噪聲中的電磁噪聲為其主要噪聲源,其中切向電磁力分量產生與電磁轉矩相對應的作用力矩,導致齒根的彎曲振動,引起轉矩波動,進而加劇振動噪聲。
2、目前使用電機控制技術抑制電機噪聲的方式通常是通過獲得等效模型輸出的三相電流,構建電流擬合函數注入到電流激勵上,或者采集電機運行時的電流、轉矩、轉速等變量,并利用控制算法來減少電機運行時的振動,從而達到抑制電機噪聲的目的。但是現有方法需要對三相電流進行精確采樣,采樣率要求較高;同時需要對三相電流的每一相進行諧波含量分析,計算較為復雜;且對于電壓型逆變器控制的電機,從電流上進行注入,對于不同的工況,在控制上需要依賴準確的電機參數才能計算補償變量,才能達到較好的控制效果,然而在實際應用中,由于傳感器精度、采樣精度等問題,電機的微小振動并不會體現在電流、轉矩、轉速等變量上,因此利用電機參數進行計算補償量無法進行精確的補償,導致了部分應用的電機噪聲抑制精準性較低。
技術實現思路
1、本公開提供一種電機噪聲抑制方法、裝置、設備和存儲介質,能夠直接在電機前期測試的全工況諧波電壓幅值范圍查找對應于當前公開的諧波電壓進行注入,無需電機參數模型進行計算,方法簡單可靠,具有提高噪聲抑制效果的優點。
2、第一方面,本公開提供了一種電機噪聲抑制方法,包括:
3、獲取所述電機的當前運行參數;
4、獲取所述電機在全域范圍內運行時的諧波電壓幅值范圍以及相位范圍;所述全域范圍包括全速度范圍和/或全轉矩范圍;
5、從所述諧波電壓幅值范圍以及相位范圍中查找得到所述電機當前運行參數下的目標注入諧波電壓幅值以及相位;
6、對所述電機的當前運行參數下的目標注入諧波電壓幅值以及相位進行計算,得到所述電機的與當前運行速度相應的交軸諧波電壓補償值和直軸諧波電壓補償值;
7、將所述交軸諧波電壓補償值和直軸諧波電壓補償值疊加至所述電機的控制指令中,以進行所述電機的噪聲抑制。
8、在一些實施例中,所述電機運行參數包括轉速、轉矩和噪聲階次;所述對所述電機的當前運行參數下的目標注入諧波電壓幅值以及相位進行計算,包括:
9、利用所述目標注入諧波電壓幅值以及相位計算所述目標注入諧波電壓幅值下的交軸電壓與直軸電壓;
10、根據所述目標注入諧波電壓幅值確定與其對應的噪聲階次,并通過所述噪聲階次計算所述目標注入諧波電壓幅值相對于基波位置的角度;
11、根據所述目標注入諧波電壓幅值下的交軸電壓與直軸電壓以及所述目標注入諧波電壓幅值相對于基波位置的角度進行坐標變換,得到所述電機在當前速度點的交軸諧波電壓補償值和直軸諧波電壓補償值。
12、在一些實施例中,所述利用所述目標注入諧波電壓幅值以及相位計算所述目標注入諧波電壓幅值下的交軸電壓與直軸電壓的計算公式包括:
13、
14、式中,ud為交軸電壓;uq為直軸電壓;u為目標注入諧波電壓幅值;θ為目標注入諧波電壓相位。
15、在一些實施例中,所述根據所述目標注入諧波電壓幅值下的交軸電壓與直軸電壓以及目標注入諧波電壓幅值相對于基波位置的角度進行坐標變換的計算公式包括:
16、
17、式中,uα為交軸諧波電壓補償值;uβ為直軸諧波電壓補償值;ud為交軸電壓;uq為直軸電壓;pos_γ為所述目標注入諧波電壓幅值相對于基波位置的角度。
18、在一些實施例中,獲取所述電機在全域范圍內運行時的諧波電壓幅值范圍以及相位范圍,包括:
19、獲取電機在全域范圍內測試的振動噪聲曲線;
20、對所述振動噪聲曲線進行振動幅值分析,確定所述振動噪聲曲線中振動噪聲大于預設閾值的點為待優化振動噪聲點以及所述待優化振動噪聲點對應的電機運行參數;
21、根據所述待優化振動噪聲點以及所述待優化振動噪聲點對應的電機運行參數確定各個所述待優化振動噪聲點的注入諧波電壓幅值以及相位,并組成諧波電壓幅值范圍以及相位范圍。
22、在一些實施例中,所述獲取電機在全域范圍內測試的振動噪聲曲線,包括:利用振動噪聲測試設備預先對所述電機在全域范圍運行下進行測試,得到振動噪聲曲線。
23、在一些實施例中,所述從所述諧波電壓幅值范圍以及相位范圍中查找得到所述電機當前運行參數下的目標注入諧波電壓幅值以及相位,包括:
24、將獲取的諧波電壓幅值范圍以及相位范圍組成諧波電壓注入表,并將所述諧波電壓幅值范圍內各個諧波電壓幅值對應的電機運行參數輸入所述諧波電壓注入表中;
25、從所述諧波電壓注入表查找與所述電機當前運行參數對應的目標注入諧波電壓幅值以及相位。
26、第二方面,本公開提供了一種電機噪聲抑制裝置,所述抑制裝置包括:
27、數據采集模塊,用于獲取所述電機當前運行參數;
28、獲取模塊,用于獲取所述電機在全域范圍內運行時的諧波電壓幅值范圍以及相位范圍;
29、掃描模塊,用于從所述諧波電壓幅值范圍以及相位范圍中查找得到所述電機當前運行參數下的目標注入諧波電壓幅值以及相位;
30、計算模塊,用于對所述電機當前運行速度下的目標注入諧波電壓幅值以及相位進行計算,得到所述電機在當前速度點的交軸諧波電壓補償值和直軸諧波電壓補償值;
31、控制模塊,將所述交軸諧波電壓補償值和直軸諧波電壓補償值疊加至所述電機的控制指令中,以進行所述電機的噪聲抑制。
32、第三方面,本公開提供了一種計算機設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上的計算機程序,所述處理器執行所述計算機程序以實現上述方面所述方法的步驟。
33、第四方面,本公開提供了一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,該計算機程序被處理器執行時實現上述方面所述方法的步驟。
34、第五方面,本公開提供了一種計算機程序產品,包括計算機程序,該計算機程序被處理器執行時實現上述方面所述方法的步驟。
35、本公開提供的一種電機噪聲抑制方法、裝置、設備和存儲介質和計算機程序,該抑制方法包括獲取所述電機的當前運行參數;獲取所述電機在全域范圍內運行時的諧波電壓幅值范圍以及相位范圍;所述全域范圍包括全速度范圍和/或全轉矩范圍;從所述諧波電壓幅值范圍以及相位范圍中查找得到所述電機當前運行參數下的目標注入諧波電壓幅值以及相位;對所述電機的當前運行參數下的目標注入諧波電壓幅值以及相位進行計算,得到所述電機的與當前運行速度相應的交軸諧波電壓補償值和直軸諧波電壓補償值;將所述交軸諧波電壓補償值和直軸諧波電壓補償值疊加至所述電機的控制指令中,以進行所述電機的噪聲抑制。通過提前測試的電機在全域范圍內運行時的諧波電壓幅值范圍以及相位范圍,從而利用電機當前運行參數從諧波電壓幅值范圍以及相位范圍中查找與電機當前運行參數對應的目標注入諧波電壓幅值以及相位,進而計算交軸諧波電壓補償值和直軸諧波電壓補償值進行補償疊加,實現電機的噪聲抑制,從而僅需通過前期測試并將測試結果輸入到表格進行查表即可實現不同工況的目標諧波電壓注入,不依賴于電機參數模型,方法簡單可靠,不需要復雜的閉環計算,通過開環方式注入諧波;且注入諧波的載波比較小,在較寬的轉速范圍內均可使用,具有提高噪聲抑制效果的優點。