随机调制策略对永磁同步电机振动噪声影响

发布时间：2017-10-24 10:21

  本文关键词：随机调制策略对永磁同步电机振动噪声影响

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【摘要】：为了降低电机产生的噪声,可以研究电机本体,从电机本体的设计结构及材料上降低电机的振动噪声,也可以从电机的控制策略上降低电机的振动噪声。就控制策略而言,传统的SVPWM技术是以固定的频率开通、关闭半导体器件,这样会在开关频率及开关频率的整数倍处产生较大的电流谐波分量,使得电机产生较大的振动加速度,从而产生人耳可闻的尖锐噪声。加入随机因素后,可以有效降低电流谐波幅值,但目前为止,都只限于对电流谐波进行分析,并没有真正的对电机振动加速度进行分析研究。本文从电机的控制策略上分析研究传统SVPWM控制方式、随机开关频率SVPWM调制方式以及随机位置SVPWM调制方式对输出电流谐波及电机振动加速度的影响。并以永磁同步电机为控制对象,搭建仿真模型及实验平台进行相关实验。首先,对随机调制技术的发展及应用现状进行简单介绍,并对传统SVPWM控制方式、随机开关频率SVPWM控制方式及随机位置SVPWM控制方式的原理进行介绍。其次,通过MATLAB/SIMULINK搭建永磁同步电机变频调速系统仿真模型,并对电机不同控制策略进行仿真,对电流谐波进行分析研究。最后,搭建实验平台,通过实验测取传统SVPWM控制方式在开关频率及其整数倍周围处的电流谐波及振动加速度,并计算响应系数;根据响应系数计算随机开关频率SVPWM调制方式下的振动加速度,通过计算发现随机开关频率SVPWM调制方式可以有效降低开关频率及其整数倍周围处的电流谐波及振动加速度;同理计算随机位置SVPWM调制方式下的振动加速度,发现随机位置SVPWM调制方式可以有效降低开关频率及其整数倍周围处的振动加速度,且在频谱中分布连续均匀。
【关键词】：振动噪声 SVPWM 随机开关频率 随机位置
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM341
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 课题背景与研究意义8-9
• 1.2 随机调制策略的国内外发展现状9-11
• 1.2.1 国外研究现状9-10
• 1.2.2 国内研究现状10-11
• 1.3 本文主要研究内容11-12
• 第2章 随机PWM调制技术12-26
• 2.1 传统空间矢量脉宽调制技术原理12-15
• 2.2 随机位置SVPWM调制策略15-17
• 2.2.1 对称随机位置SVPWM调制策略15-16
• 2.2.2 不对称随机位置SVPWM调制策略16-17
• 2.2.3 随机位置SVPWM调制的电流波动分析17
• 2.3 随机开关函数及其功率密度谱17-20
• 2.3.1 随机分开关函数17-19
• 2.3.2 功率谱密度理论19-20
• 2.4 随机开关频率SVPWM调制策略20-22
• 2.4.1 随机开关频率SVPWM调制策略理论20-21
• 2.4.2 随机开关频率SVPWM调制方式开关频率下限设计21-22
• 2.4.3 随机开关频率SVPWM调制方式开关频率上限设计22
• 2.5 随机数的产生和随机性能评价22-25
• 2.5.1 随机数产生方法22-23
• 2.5.2 随机性能评价23-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第3章 永磁同步电机传统PWM调制方式与随机PWM调制方式仿真26-43
• 3.1 永磁同步电机仿真模型26-30
• 3.2 固定频率SVPWM仿真结果及分析30-36
• 3.2.1 固定 5kHz开关频率的仿真及结果分析30-32
• 3.2.2 固定 8kHz开关频率的仿真及结果分析32-34
• 3.2.3 固定 10kHz开关频率的仿真及结果分析34-36
• 3.3 随机开关频率SVPWM调制技术仿真研究及结果分析36-40
• 3.3.1 中心频率为 5kHz随机开关频率的仿真及结果分析36-37
• 3.3.2 中心频率为 8kHz随机开关频率的仿真及结果分析37-39
• 3.3.3 中心频率为 10kHz随机开关频率的仿真及结果分析39-40
• 3.4 随机位置SVPWM调制技术仿真及结果分析40-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第4章 永磁同步电机变频调速系统噪声实验研究43-56
• 4.1 传统SVPWM调制方式43-48
• 4.1.1 传统SVPWM调制方式固定开关频率 5kHz测试43-45
• 4.1.2 传统SVPWM调制方式固定开关频率 8kHz测试45-46
• 4.1.3 传统SVPWM调制方式固定开关频率 10kHz测试46-48
• 4.2 随机开关频率SVPWM调制方式振动加速度推算48-53
• 4.2.1 中心频率为 5kHz随机开关频率SVPWM调制方式振动加速度推算48-50
• 4.2.2 中心频率为 8kHz随机开关频率SVPWM调制方式振动加速度推算50-51
• 4.2.3 中心频率为 10kHz随机开关频率SVPWM调制方式振动加速度推算51-53
• 4.3 随机位置SVPWM调制方式振动加速度推算53-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第5章 结论56-57
• 参考文献57-60
• 在学研究成果60-61
• 致谢61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1088308