[发明专利]多相偶数单元交流永磁电机噪声测试方法

说明书

技术领域

本发明属于电机测试技术领域。

背景技术

目前，对于永磁同步电机噪声的测试方法主要有声压级测量、声强测量、振动测试法这三种。这三种测试方法根据要求的测试环境和设备条件，都能较为准备地测量出电机的噪声，但是针对大功率电机的噪声测试也存在一些问题。一般情况下，测试电机的转矩需要外加测功机或机械负载装置作为负载，这就增加了测试所需的设备条件。对于大功率低速永磁同步电机这种运行转速较低(一般不超过200rpm)、转矩很大的待测电机而言，需要很大容量的直流电机及其辅助设备作为负载，有些实验室或研究所根本不具备数百千瓦甚至兆瓦级的直流电机负载实验条件，完成不了这种测试。而且加入负载后，测试装置将由电机和力矩传感器串联，变为电机、负载和力矩传感器串联，增加了轴向长度，同时也增加了系统的零件，将影响电机系统噪声的准确测试。

发明内容

本发明的目的是为了解决测试多相偶数单元永磁同步电机的噪声时，需要外加负载设备，而影响电机系统噪声的准确测试问题，本发明提供一种多相偶数单元交流永磁电机噪声测试方法。

本发明的多相偶数单元交流永磁电机噪声测试方法，

所述电机的定子绕组具有N个独立运行单元，每个独立运行单元为3相对称交流绕组，所述电机的相数为3N，其中N为大于3的偶数；所述方法包括如下步骤：

步骤一：测量一个电周期内，定子绕组的自感和互感随转子位置变化的曲线；

步骤二：利用电动机拖动所述电机空载运行至恒定转速，测量所述电机此时的绕组线反电势，进而通过获得的线反电势的波形计算出空载气隙磁密；

步骤三：

利用所述电机的三相电流、步骤一获得的曲线和步骤二获得的空载气隙磁密，获得理想运行状态下的电机气隙磁密；

将N₁个独立运行单元用作发电单元，同时，将剩余的N₂个独立运行单元用作电动单元，所述发电单元发电运行，所述电动单元电动运行，利用发电单元的三相电流、电动单元的三相电流、步骤一获得的曲线和步骤二获得的空载气隙磁密，获得此时运行状态下的电机气隙磁密；

根据的电机产生噪声的声功率与气隙磁密的关系，结合理想运行状态下的电机产生噪声的声功率与此时运行状态下的电机产生噪声的声功率相等，进而求出当电机相电流相有效值为I时，电动单元相电流值有效值为I′₁，发电单元的相电流有效值为I′₂；

步骤四：将所述N₁个独立运行单元均接入负载电阻；同时，将所述N₂个独立运行单元连接驱动器，其中，N₁＝N₂，N₁+N₂＝N；

步骤五：控制驱动器开始运行，通过调节负载电阻，使电动单元相电流值为I′₁，发电单元的相电流值I′₂；

步骤六：在距所述电动机的轴线中心半径为1m处放置声级计，利用所述声级计测量电动机周围间距为1m的多个测点的噪声；所述多个测点的噪声的平均值为电机的N个独立运行单元在外加负载的情况下电动运行，且电机相电流为I时的电机噪声；

步骤七：根据需求改变电机相电流相有效值I，转入步骤三。

步骤一中，测量一个电周期内，定子绕组的自感和互感随转子位置变化的曲线的方法为：

在一个独立运行单元内加直流电，使电机处于任意位置，在所述独立运行单元的一相绕组两端加入带有直流偏置的正弦交流电压信号，直流偏置的电压分量与待测运行状态下该相绕组的电压相等；

测量所述相绕组的电流以及其他相绕组的电流，从而得到电机处于所述位置时的定子绕组自感和与其他定子绕组的互感，改变加电单元内直流电矢量，使电机处于其他位置，从而测量出一个电周期内定子绕组的自感和互感随转子位置变化的曲线。

步骤三中，理想运行状态下的电机产生噪声的声功率与此时运行状态下的电机产生噪声的声功率相等的具体表达为：