[发明专利]无刷直流电机噪音抑制的驱动方法

说明书

本发明提供了一种无刷直流电机噪音抑制的驱动方法，包括：建立模型，获取换相时延迟关断相的关断时间和换相时延迟开通相的开通时间；判断电机处于高速运行还是低速运行；当处于高速运行时，换相时延迟关断相的关断时间；当处于低速运行时，换相时延迟开通相的开通时间。在本发明提供的无刷直流电机噪音抑制的驱动方法中，通过判断电机处于高速运行还是低速运行，来延迟换相时的关断相的关断时间或开通向的开通时间，减小换相时的转矩脉动，最终减小电机噪音。

技术领域

本发明涉及汽车电机领域，尤其是涉及一种无刷直流电机噪音抑制的驱动方法。

背景技术

直流无刷电机在运行过程中，其电机噪音是电机运行噪音的主要来源之一。电机噪音是电机空隙中的磁场脉动引起定转子和整个电机结构振动所产生的，在方波调制的背景下，电机电机噪音尤为严重，具体分析如下：参照图1，图1 为无刷直流电机星型连接的拓扑结构，图中：R_s表示定子电阻、L_s表示定子电感、e_x(x＝a/b/c)表示某相的反电动势。

对于采用120度方波整流的控制方式，其输出的电磁转矩可表示为：

其中，Ω表示电机转子转速，k_e表示反电动势系数，I₀表示电流幅值。通常，电磁转矩可分成换相电流转矩和平均电流转矩两部分。

平均电流力矩指的是驱动电路导通期间输出的转矩，其转矩脉动T_r可由式 (2)表示为：

其中，T_max表示导通期间最大电磁转矩，T_min表示导通期间最小电磁转矩，T_N表示导通期间平均电磁转矩。方波调制方式下：

将式(3)、(4)和(5)代入式(2)可得：

T_r≈14.1％ (6)

式(6)是方波调制固有的转矩脉动。

换相电流力矩指的是驱动电路换相期间输出的转矩。其产生的原因是当一相关断另一相导通时，关断一相进入电流续流状态，导通的一相进入电流充电状态。如图2所示，图2为换相期间三相电流充放电过程的示意图，因为电流续流相较电流充电过快，导致在这一过程中第三相相电流产生波动致使输出的电磁转矩发生波动。在固定负载情况下，若可保证电机输出的电磁转矩恒定，则由转矩脉动引起的电磁噪音可得到有效抑制。平均电流转矩脉动与电机调制方式相关，采用正弦波的调制方式比方波的调制方式产生的固有转矩脉动小。在已确定采用方波调制方式的背景下，如何改善换相电流转矩脉动是本专利主要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无刷直流电机噪音抑制的驱动方法，减小换相电流转矩脉动，从而抑制电机噪音。

为了达到上述目的，本发明提供了一种无刷直流电机噪音抑制的驱动方法，包括：

建立模型，获取换相时延迟关断相的关断时间和换相时延迟开通相的开通时间；

判断电机处于高速运行还是低速运行；

当处于高速运行时，换相时延迟关断相的关断时间；

当处于低速运行时，换相时延迟开通相的开通时间。

可选的，在所述的无刷直流电机噪音抑制的驱动方法中，所述判断电机处于高速运行还是低速运行的方法包括：