【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于在电动机的运行中进行降噪的方法。此外，本专利技术涉及一种用于利用降噪控制电动机的运行的电动机控制设备以及这种方法或这种电动机控制设备的用途。
技术介绍
1、例如从出版物de 10 2014 007 502 a1和de 10 2018 115 148 a1中已知用于借助于电动机控制装置在电动机的运行中进行降噪的这种方法。在电动机的运行中，电动机控制装置在调节回路中将确定电动机的旋转驱动的至少一个控制参量(例如转矩、转速等)的至少一个实际值调节到相应控制参量的输送给电动机控制装置的至少一个对应的额定值。
2、在上面提到的现有技术的情况下，降噪在一定程度上基于由电动机对附加噪声的有针对性产生，所述附加噪声然后像“抗噪声”那样与在电动机的运行中总归出现的噪声叠加并且通过相消干涉引起降噪。根据现有技术，这需要借助于测量装置、例如用于进行空气声检测的麦克风或用于检测固体声的加速度传感器来对所产生的噪声进行在电动机附近执行的测量。基于该噪声测量的结果，以适当的方式产生校正信号并且将所述校正信号馈入(反馈)到电动机控制装置的调节回路中。
技术实现思路
1、本专利技术的任务是表明一种能够在电动机的运行中实现降噪的新颖途径。
2、根据本专利技术，该任务在开头提到类型的电动机控制方法的情况下通过用于进行降噪的方法来解决，所述方法具有以下步骤：
3、a)从代表电动机的旋转位置(例如旋转角位置)和/或旋转速度(例如旋转角
4、b)从旋转信号中过滤在下面称为干扰信号的至少一个频率分量，所述频率分量的频率对应于电动机的与大于1的分别预先给定的因子相乘的瞬时旋转频率，并且所述频率分量在此情况下同时位于预先给定的声学频率范围(例如50hz至16khz)内，
5、c)基于至少一个干扰信号产生校正信号并且将所述校正信号馈入到电动机控制装置的调节回路中，使得从而至少一个干扰信号的幅度被减小。
6、在步骤b)中从旋转信号过滤的干扰信号中的干扰信号或每个干扰信号的频率是电动机的瞬时旋转频率的倍数可以尤其是例如至少为1.1或例如至少为1.5。
7、在根据本专利技术的用于进行降噪的方法的情况下，关于步骤c)的具体设计方案，例如可以有利地动用来自产生抗噪声的领域的现有技术，尤其是例如关于主动噪声抑制或“主动噪声消除(active noise cancellation)”(anc)的现有技术。
8、在步骤c)中，尤其是例如可以规定，将在电动机的运行中所检测的(至少一个)“干扰信号”(分别)转换成在一定程度上反相的版本，并且作为“校正信号”(或其校正信号分量)反馈到调节回路中，使得从而已经在电动机中引起相消干涉。然而，执行根据本专利技术的方法用于检测干扰信号有利地不需要测量装置，诸如用于测量空气声的麦克风或用于测量固体声的加速度传感器。
9、相反地，在本专利技术的情况下——借助于步骤a)和b)——基于代表电动机的旋转位置和/或旋转转速的“旋转信号”来获取为了实现主动噪声抑制所需要的干扰信号，所述旋转信号通常在在这里感兴趣类型的电动机控制的范围中总归是可用的并且因此可以有利地一起被使用来实现本专利技术。
10、在运行电动机时，尤其是在转矩和/或旋转频率(转速)可能剧烈变动的动态应用中，由各种各样的影响引起地发生输出力矩中的振荡。这些振荡或转矩脉动可能在电动机内和/或电动机外、例如在布置在下游的传动装置中有其原因。
11、在电动机内，例如由于出现径向和切向力而可能引起振荡和干扰噪声，所述径向和切向力由于电动机的气隙中的磁场的对应的变化而被触发。
12、在电动机之外，可能例如在布置在电动机下游的传动系的组件处由固有频率的激励以及电动机的旋转频率的谐波的激励引起振荡和干扰噪声。
13、这些组件可以例如是在电动机和借助于电动机驱动的组件(例如车辆的车轮或多个车轮)之间的传动系中的(至少)一个传动装置和/或(至少)一个旋转驱动轴。
14、利用本专利技术，在电动机在特定的安装环境(例如借助于电动机驱动的车辆的传动系)中的运行中能够有利地减少噪声，所述噪声否则将会由于振荡的上述激励而出现。
15、与干扰噪声的具体原因无关地，在实践中已经表明，在电动机的运行中声学干扰性噪声常常由一个或多个振荡引起，所述振荡的频率分别对应于电动机的瞬时旋转频率的特定整数倍(旋转频率的“谐波”)，只要它们在此情况下同时落入声学频率范围内。
16、因此，在一种有利的实施方式中规定，干扰信号的频率对应于电动机的瞬时旋转频率的分别预先给定的整数倍。
17、在这种情况下，因此上面提及的“因子”是大于1的整数，即是2或3或4等。以这种方式从旋转信号中过滤的“干扰信号”或每个“干扰信号”在下面也被称为“谐波信号”，因为在这种情况下相关的频率是电动机的旋转频率的谐波。
18、利用该实施方式，在电动机在特定的安装环境(例如借助于电动机驱动的车辆的传动系)中的运行中仍然可以有针对性地并且从而有利地特别能量高效地尤其是减少由于具有特定谐波的频率(电动机的旋转频率)的振荡的激励出现的那些噪声。
19、在本专利技术的范围内，不应该排除在步骤b)中过滤多个干扰信号，其中的一部分可以被称为(一个或多个)谐波信号，而对于干扰信号的另一部分，一个或多个相关的干扰信号的(一个或多个)频率不是电动机的旋转频率的整数倍。
20、有利地，在根据本专利技术的降噪时，如已经提及的那样，使用用于声音测量的附加测量装置不是必要的。相反地，代替地可以从旋转信号中滤出一个或多个特定的“干扰信号”(尤其是或者尤其还有一个或多个“谐波信号”)并且为了产生校正信号的目的而被评估。
21、根据本专利技术，产生校正信号并且将所述校正信号馈入(反馈)到电动机控制装置的调节回路中，使得从而减小(一个)或(多个)干扰信号的幅度。
22、在本专利技术的一种实施方式中规定，确定电动机的旋转驱动的控制参量确定电动机的转矩。
23、在用于控制布置在车辆中用于驱动车辆的电动机的在本专利技术的范围中特别优选的用途的情况下，例如可以规定，由车辆的驾驶员可操作的加速踏板的位置被检测并且被转换成由电动机要提供的转矩的额定值，无论在由电动机要提供的转矩的该额定值预设的情况下是一起考虑还是不一起考虑电动机和/或车辆的其他运行参数。
24、在一种实施方式中规定，电动机控制被实现为所谓的面向场的向量调节，无论用于控制是被构造为同步电动机还是被构造为异步电动机的电动机。
25、在向量调节时，在电动机的运行中检测的交变参量(交变电压和/或交变电流)不在调节回路本身中被调节，而是分别以数学变换表示的方式在以对应于电动机的旋转频率的交变参量的频率一起旋转的或“旋转的”坐标系(通常为“d-q坐标系”)中被调节。在调节回路中，然后基于旋转坐标系中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在电动机(M)的运行中借助于电动机控制装置进行降噪的方法，其中所述电动机控制装置在调节回路(10、20、30、40、50)中将确定所述电动机(M)的旋转驱动的至少一个控制参量(Iq、Id)的至少一个实际值(Iqact、Idact)调节到相应控制参量(Iq、Id)的输送给所述电动机控制装置的至少一个对应的额定值(Iqsp、Idsp)，其特征在于，用于进行降噪的方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述干扰信号(Srot-1、Srot-2、...)的频率对应于所述电动机(M)的瞬时旋转频率(f)的分别预先给定的整数倍(N1xf、N2xf、...)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中确定所述电动机(M)的旋转驱动的控制参量(Iq、Id)确定所述电动机(M)的转矩。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中电动机控制被实现为面向场的向量调节并且具有以下步骤：
5.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤a)中使用的旋转信号(Srot)借助于布置在所述电动机(M)处的旋转位置传感器(4)来获取。p>
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤b)中，预先给定的声学频率范围的下限为至少20Hz、尤其是至少50Hz，和/或所述预先给定的声学频率范围的上限为最大20KHz、尤其是最大15KHz。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤b)中，干扰信号(Srot-1、Srot-2、...)的数量和/或所述干扰信号(Srot-1、Srot-2、...)的频率(N1xf、N2xf、...)根据所述电动机(M)的运行的至少一个瞬时运行参数(Tq、Sp、Udc、T)被预先给定。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤b)中，所述干扰信号(Srot-1、Srot-2、...)的频率(N1xf、N2xf、...)分别被预先给定为至少所述电动机(M)的瞬时旋转频率(f)的3倍、尤其是至少5倍和/或分别被预先给定为所述电动机(M)的瞬时旋转频率(f)的最大100倍、尤其是最大80倍。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤c)中，基于所述至少一个干扰信号(Srot-1、Srot-2、...)产生相应的校正信号(Idh、Iqh)，使得从而将相应干扰信号(Srot-1、Srot-2、...)的幅度减小到分别预先给定的降噪额定值。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述降噪额定值根据所述电动机(M)的运行的至少一个瞬时运行参数(Tq、Sp、Udc、T)被预先给定。
11.一种用于在使用根据前述权利要求中任一项所述的用于进行降噪的方法的情况下控制电动机(M)的运行的电动机控制设备(1)，所述电动机控制设备包括：
12.一种根据权利要求1至10中任一项所述的方法和/或根据权利要求11所述的电动机控制设备(1)的用途，用于利用降噪控制在车辆中为了驱动所述车辆使用的电动机(M)的运行。
13.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括程序代码，所述程序代码以在数据处理装置上被执行的方式实施根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于在电动机(m)的运行中借助于电动机控制装置进行降噪的方法，其中所述电动机控制装置在调节回路(10、20、30、40、50)中将确定所述电动机(m)的旋转驱动的至少一个控制参量(iq、id)的至少一个实际值(iqact、idact)调节到相应控制参量(iq、id)的输送给所述电动机控制装置的至少一个对应的额定值(iqsp、idsp)，其特征在于，用于进行降噪的方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述干扰信号(srot-1、srot-2、...)的频率对应于所述电动机(m)的瞬时旋转频率(f)的分别预先给定的整数倍(n1xf、n2xf、...)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中确定所述电动机(m)的旋转驱动的控制参量(iq、id)确定所述电动机(m)的转矩。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中电动机控制被实现为面向场的向量调节并且具有以下步骤：
5.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤a)中使用的旋转信号(srot)借助于布置在所述电动机(m)处的旋转位置传感器(4)来获取。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤b)中，预先给定的声学频率范围的下限为至少20hz、尤其是至少50hz，和/或所述预先给定的声学频率范围的上限为最大20khz、尤其是最大15khz。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤b)中，干扰信号(srot-1、srot-2、...)的数量和/或所述干扰信号(srot-1、srot-2、....
【专利技术属性】
技术研发人员：B·范布文，M·福尔纳，R·韦伯，M·麦格纳，
申请(专利权)人：纬湃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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