PWM供电下横向磁通永磁电机电磁噪声的分析及抑制研究

基本信息
批准号:61503042
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:21.00
负责人:王巍
学科分类:
依托单位:渤海大学
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:萨初荣贵,李兵,李明,杜晓坤,周建壮,汪航,申厚华
关键词:
横向磁通永磁电机小波分析电磁噪声抑制随机PWM
结项摘要

Electromagnetic noise is an important technical index for electric motor and the noise level of electric motor has become an essential factor in market competition. Electromagnetic noise of motor involves multidisciplinary knowledge, such as electric machinery, acoustics, structural dynamics and signal analysis, which led to the complexity and difficulty of noise problem. To solve the problem fundamentally, we should take steps to suppression noise in design stage. Transverse flux permanent magnet motor has high torque density and efficiency, which attracts more and more researchers and businesses. So, study on electromagnetic noise is particularly important for it. The project takes the method of combination of optimize design theory and control to analyze and control electromagnetic noise for transverse flux motor. First, design motor with low electromagnetic noise by the simulation and theoretical analysis. In addition, introduce wavelet theory to noise source identification technology. To get clear signal characteristics, the further frequency spectrum of reconstructive signals would be analyzed. Then suppress electromagnetic noise in accordance with specific harmonic waves. In the final step, the suppression of electromagnetic noise would be studied by using dual randomized PWM based on Markov chains. This project has important implications for the development of economy, science and technology, and application of this type of motor in the correlative field.

“噪声”是电动机主要技术指标之一,更是电动机品质指标和优等价格的重要依据。电动机的噪声涉及电动机、声学、结构动力学、信号分析等专业学科,造成噪声问题的复杂性和高难度。在电动机电磁设计阶段即控制电磁噪声是从根本上实现噪声控制的方法。横向磁通永磁电机同时具有高转矩密度及高效率的特点,已经引起电机研究者与商家关注,对该类电机噪声控制研究也显得尤为重要。本项目针对横向磁通永磁电机,采取电机本体优化设计和控制相结合的方法分析和抑制电磁噪声。首先经过仿真及理论分析设计低噪声横向磁通永磁电机;其次将小波理论引入噪声源识别技术,对频率范围在所需范围重构信号进行2次频谱分析,清晰得出信号特征,并结合特定谐波消除PWM对电磁噪声进行控制;最后针对基于Markov链的双随机PWM方法进一步研究该类电机电磁噪声抑制问题。该项研究对促进科技、社会的发展,及推进该类电机在相关领域的应用均具有重要意义。

项目摘要

电机噪声危害人类身心健康,缩短电机使用寿命,一些特殊使用场合更是对电机振动噪声有严苛的标准,振动噪声水平作为衡量电机性能的重要指标之一,正在受到越来越多的重视。根据噪声产生机理,电机噪声可分为机械噪声、空气动力噪声、电磁噪声三类。在这三类噪声中,机械噪声由电机的加工精度、装配质量等决定;空气动力噪声主要从风扇和风路设计方面抑制;电磁噪声来自电磁力引起的振动。近些年,随着大功率电气传动技术的发展,人们迫切需求具有高转矩密度、适用于低速、大转矩直接驱动的电机,横向磁通永磁电机因满足这些要求成为研究热点。本项目研究内容为一台20kW横向磁通永磁电机,该电机为聚磁式结构,三相圆周排列,定子采用双边结构。项目采用解析及有限元相结合的方法,分别针对正弦电源及PWM供电情况,通过对电机定子系统固有频率、作用于定子系统电磁力及电机在电磁力作用下的振动响应进行分析和计算,获得电磁噪声;同时分析电磁噪声产生的原因,找到引起电磁噪声的来源,得到该类电机的电磁振动特性,为有针对性的抑制该类电机噪声奠定了工作基础,对工程应用有一定参考价值。在项目的进行阶段,团队成员共发表论文近10篇,获取发明专利一项,实用新型专利一项,培养硕士研究生2人,参加国际会议两次。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
2

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
3

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
4

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
5

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015

王巍的其他基金

批准号:11502208
批准年份:2015
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:38970790
批准年份:1989
资助金额:3.00
项目类别:面上项目
批准号:61871441
批准年份:2018
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:11705199
批准年份:2017
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51401185
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51803050
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61802107
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51075015
批准年份:2010
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:61603165
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21706053
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81102055
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50605001
批准年份:2006
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81502107
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30371824
批准年份:2003
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:81500131
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61170242
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:31872735
批准年份:2018
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:91748101
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:重大研究计划
批准号:51475018
批准年份:2014
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:21202125
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81470423
批准年份:2014
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:81001051
批准年份:2010
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81101261
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61502114
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11101060
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100642
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61672180
批准年份:2016
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:31701241
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51876022
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

磁通切换型聚磁式横向磁通永磁风力发电机研究

批准号:51077012
批准年份:2010
负责人:林鹤云
学科分类:E0703
资助金额:39.00
项目类别:面上项目
2

高力密度磁通切换型横向磁通永磁直线电机的基础研究

批准号:51407088
批准年份:2014
负责人:赵玫
学科分类:E0703
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
3

双向交链横向磁通直线永磁同步电机的研究

批准号:51177023
批准年份:2011
负责人:寇宝泉
学科分类:E0703
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

正弦磁链型高功率密度横向磁通永磁风力发电机研究

批准号:51407094
批准年份:2014
负责人:颜建虎
学科分类:E0703
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目