[发明专利]一种风机用有源噪声控制系统及控制方法

说明书

本发明属于风机降噪技术领域，具体涉及一种风机用有源噪声控制系统及控制方法，包括连接风机的管道、噪音信号采集模块、降噪发生模块、误差检测模块及控制模块，噪音信号采集模块、降噪发生模块、误差检测模块连接均连接控制模块，噪音信号采集模块向控制模块提供采集到的风机噪音源信号，控制模块控制降噪发生模块产生与风机噪音源信号幅值相同、相位相反的降噪信号，误差检测模块采集并向控制模块反馈风机噪音源信号被降低后的残余噪音信号，管道为棱柱形，管道靠近风机的近风端设有棱锥形的变截段，变截段较小的一端靠近风机、连接风机，误差检测模块设置在管道远离风机的开口处，能够有效地降低风机管道中的中低频噪声成分。

技术领域

本发明属于风机降噪技术领域，具体涉及一种风机用有源噪声控制系统及控制方法。

背景技术

随着现代工业的迅速发展和人们对于生活质量要求的不断提升，环境污染问题越来越引起人们的关注。其中噪声污染与水污染、大气污染被看成是世界范围内的三大污染。噪声污染也如同其他污染一样，广泛地存在于我们生活的方方面面。噪声又有高强度和低强度之分，其中低强度的噪声在一般情况下对人的身心健康没有什么大的害处，但是高强度的噪声却极易影响人们的身心健康，会使人精神不振、身心疲劳、记忆力减退，在长时间接触后甚至会引起疾病。在城市生活中噪声污染的来源主要有交通噪声、工业噪声、施工噪声和社会生活噪声四种。在这四种噪声中，无论是汽车的发动机噪声、发电厂的风电机、工地的鼓风机噪声还是家中的排风扇噪声，无不存在着风机噪声的影响。

从策略上讲，噪声控制可以从噪声源、噪声传播途径和噪声接收者三方面入手。传统的噪声控制主要以噪声的声学控制方法为主，主要的技术手段包括吸声处理、隔声处理、使用消声器、振动的隔离与降低等。这些噪声控制方法的机理在于使噪声声波与声学材料或结构相互作用而消耗声能，从而达到降低噪声的目的，属于无源或被动式的控制方法，称为“无源”噪声控制(Passive Noise Control，PNC)。总体上讲，无源控制方法对降低中高频声较为有效，而对降低低频噪声的作用不大。

由于风机的结构特性，风机噪声在运转中难免会产生噪声，对周边的环境造成影响，甚至危害人们的生活。风机的种类繁多，不同种类的风机在噪声强度和噪声频率上也存在着不同的噪声特性，但由于不同风机的结构类似，其噪声特性也存在一定的相似性。风机噪声主要包括空气动力噪声和机械性噪声两部分，其中前者是噪声的主要部分。而在空气动力学噪声中，按照其产生的机理分又可以将它分成旋转噪声和涡流噪声两类。其中旋转噪声呈现中低频窄带特性，其由一个高能量的基频信号和能量递减的基频整数倍谐频信号组成；而涡流噪声产生源于叶片切割产生的涡流，在全叶片上均存在，产生的噪声特性是中高频的宽频特性，因此，传统的无源控制方法对降低风机的噪声的作用不大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种风机用有源噪声控制系统及控制方法，能够有效地降低风机管道中的中低频噪声成分，具有较好的降噪效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种风机用有源噪声控制系统，包括连接风机的管道、设置在管道内的噪音信号采集模块、降噪发生模块、误差检测模块及控制降噪发生模块的控制模块，噪音信号采集模块、降噪发生模块、误差检测模块连接均连接控制模块，噪音信号采集模块向控制模块提供采集到的风机噪音源信号，控制模块控制降噪发生模块产生与风机噪音源信号幅值相同、相位相反的降噪信号，误差检测模块采集并向控制模块反馈风机噪音源信号被降低后的残余噪音信号，所述的管道为棱柱形，管道靠近风机的近风端设有棱锥形的变截段，变截段较小的一端靠近风机、连接风机，所述的噪音信号采集装置设置在管道内靠近变截段处，所述的降噪发生模块设置在管道内远离风机的远风端，所述的误差检测模块设置在管道远离风机的开口处，所述的控制模块包括处理风机噪音源信号的信号处理单元、滤波单元。

优选的，所述的噪音信号采集模块为参考传感器，参考传感器设置在管道内靠近变截段的中心处。