[发明专利]一种降低开关磁阻电机噪声的方法

摘要

本发明公开了一种降低开关磁阻电机噪声的方法，基于调节电机各相开通角和关断角，通过为每相引入不同的角度偏移量，使得各相开通角和关断角不同，以破坏激励的周期性，进而破坏电磁力周期性，避免其频率与电机固有频率一致，达到破坏共振、降低电机噪声的目的。本发明提出的调节开通角和关断角降低开关磁阻电机噪声的方法无需任何硬件电路辅助，应用成本低廉，易于实现。

主权项

1.一种降低开关磁阻电机噪声的方法，开关磁阻电机为独立式绕组开关磁阻电机，以不对称半桥功率变换器作为电源，Aup、Bup、Cup信号分别为控制A相、B相、C相桥臂中的上开关功率管栅极的信号，Adn、Bdn、Cdn信号分别为控制A相、B相、C相桥臂中的下开关功率管栅极的驱动信号，不对称半桥功率变换器通过轮流开通或关断三相电机绕组接通电源，驱动电机运行，完成包括励磁、续流和回流的控制过程；其特征在于：首先，为各相设定相同的开通角和关断角，然后，为每相引入不同的角度偏移量，使得各相的开通角和关断角不同，并以此获得各相新的开通角和关断角，但引入的角度偏移量不应使新的开通角和新的关断角进入绕组电感下降区，在角度位置控制APC模式下，采用霍尔位置信号传感器采样开关磁阻电机三相位置信号，并送入微型处理器MCU，利用微型处理器MCU中内置的角度计算算法，分别获取各相当前所处的转子角度位置，当某相的当前转子角度位置介于该相新的开通角及新的关断角之间时，则微型处理器MCU输出对应该相上开关管及下开关管的开通信号，当该相当前的转子角度位置小于新的开通角或大于新的关断角时，则微型处理器MCU输出对应该相上开关管及下开关管的关断信号，实现破坏激励的周期性，避免电磁力变化频率与定子固有频率重合，达到破坏共振、降低电机噪声；包括以下步骤：1)为各相设定相同的开通角In1和关断角In2，作为初始值；2)为A、B、C三相分别引入角度偏移量In3、In4、In5，In3≠In4≠In5，用以破坏激励周期性，In3、In4、In5的取值应始终保持产生的新的开通角和新的关断角处于非绕组电感下降区；3)计算得到A相新的开通角In6、新的关断角In7；B相新的开通角In8、新的关断角In9；C相新的开通角In10、新的关断角为In11，计算公式如下：In6＝In1–In3In7＝In2–In3In8＝In1–In4In9＝In2–In4In10＝In1–In5In11＝In2–In5；4)微型处理器MCU通过霍尔位置信号传感器获取开关磁阻电机A、B、C三相当前的转子角度位置信号In12、In13、In14；5)经过微型处理器MCU中内部的转子位置角度算法，计算得到电机A、B、C三相对应的转子当前的位置角度In15、In16、In17；6)当A相转子当前的位置角度介于新的开通角及新的关断角之间，即In6≤In15≤In7，则微型处理器MCU将A相上、下开关管控制信号Aup、Adn置高，A相导通，进入励磁状态；而当A相转子位置角度不介于新的开通角及新的关断角之间时，即In15In7时，微型处理器MCU将A相上、下开关管控制信号Aup、Adn置低，A相不导通；同理，当B相转子当前的位置角度介于新的开通角及新的关断角之间，即In8≤In16≤In9时，微型处理器MCU将B相上、下开关管控制信号Bup、Bdn置高，B相导通，进入励磁状态；而当In16In9时，微型处理器MCU将B相上、下开关管控制信号Bup、Bdn置低，B相不导通；当C相转子当前的位置角度介于新的开通角及新的关断角之间，即In10≤In17≤In11时，微型处理器MCU将C相上、下开关管控制信号Cup、Cdn置高，C相导通，进入励磁状态，而当In17In11时，微型处理器MCU将C相上、下开关管控制信号Cup、Cdn置低，C相不导通；7)若电机相数N>3，每相均采用上述控制方法。