[发明专利]降低永磁同步电机噪音的系统及控制方法

权利要求书

1.一种降低永磁同步电机噪音的系统，包括永磁同步电机(3)，其特征是永磁同步电机(3)分别连接有转子位置编码器(4)和PWM功率驱动单元(1)，永磁同步电机(3)与PWM功率驱动单元(1)之间连接有用于检测三相定子电流的电流传感器(2)和abc/dq坐标变换模块(5)，PWM功率驱动单元(1)依次连接有产生空间矢量脉宽调制信号的SVPWM模块(7)和dq/abc坐标变换模块(6)。

2.根据权利要求1所述降低永磁同步电机噪音的系统，其特征是所述永磁同步电机(3)的调速范围为200～1500转/分。

3.根据权利要求1所述降低永磁同步电机噪音的控制方法，其特征是该方法包括采集永磁同步电机(3)的定子电流信号，检测永磁同步电机(3)的转子位置，计算其电角度和电角速度，计算d、q轴电流分量，建立电流环控制方程组，对永磁同步电机(3)进行矢量控制；

电流环的PI调节器比例控制参数K_P＝P_max/I_max，P_max为功率驱动单元的最大输出功率，I_max为线性范围内最大电流值；

积分控制参数K_I＝(K_p+K)²/(4*A)，A为电路系统的等效惯量参数，K为等效阻尼参数；

通过调节电流环的PI调节器比例控制参数K_P和积分控制参数K_I的取值，放宽永磁同步电机(3)的速度波动范围，从而降低永磁同步电机(3)所产生的噪音。

4.根据权利要求3所述降低永磁同步电机噪音的控制方法，其特征是所述该方法包括以下步骤：

a)、通过电流传感器(2)采集永磁同步电机(3)的三相定子电流信号I_sabc；

b)、通过转子位置编码器(4)检测永磁同步电机(3)的转子位置θ及转速ω_r，根据θ及ω_r的值计算其电角速度ω和电角度θ_e，其中，ω＝p ω_r，θ_e＝p θ，p为该电机的极对数；

c)、将采集得到的定子三相电流信号I_sabc经abc/dq的旋转坐标变换后，得到在转子磁场定向的同步旋转坐标轴系下的定子电流d、q轴分量i_d和i_q；

d)、建立永磁同步电机(3)在转子磁场定向的同步旋转坐标轴系下的稳态电压方程组，其为：

uds=ωLqiqs+ridsuqs=-ωLdids-ωψr+riqs]]>

其中：u_ds、u_qs、i_ds、i_qs分别为永磁同步电机(3)的定子电压、电流d、q轴分量；L_d、L_q分别为d、q轴等效电感；r为电机绕组的相电阻值；ψr为转子永磁体磁链；

e)、建立永磁同步电机(3)电流环的控制方程组：

ud=ωLqiq*+rid*+ωLq(PIiq)+r(PIid)uq=-ωLdid*-ωψr+riq*-ωLd(PIid)+r(PIiq)]]>

其中：u_d为电流环PI_q的d轴电压控制量；u_q为电流环PI_d的q轴电压控制量；分别为控制系统d、q轴的瞬时值，PI_iq为q轴电流环PI_q调节器输出值，PI_id为d轴电流环PI_d调节器输出值；

f)、将电流环控制方程组中d、q轴的电压控制量u_d、u_q，通过dq/abc的旋转坐标变换后，得到矢量脉宽调制信号的SVPWM模块(7)所需的定子三相电压控制信号u_a、u_b、u_c，在此基础上计算矢量脉宽调制信号的SVPWM模块(7)的占空比信号S_a、S_b、S_c；

g)、两个或两个以上的循环过程与上述a)到f)步骤的技术要求相同。