高转速下,牵引电机气动噪声对电机整体噪声水平有重要影响。在电机设计阶段,缺乏有效手段预测电机的气动噪声水平,本文通过数值仿真方法对比分析了某型牵引电机在3种不同转速下的气动噪声大小,同时采用试验方法进行验证,最后得到满足对标要求的仿真计算路线,作为后期进行气动噪声预测的计算手段。
本研究提出一种具有单个电流传感器的永磁同步电机控制技术,并基于该技术提出相电流重构算法。由于SVPWM引起的死区,重构算法存在一些限制。为了克服这些问题,提出调整后的SVPWM。进行了仿真测试,以验证在不同开关频率和高转速下算法的可靠性。通过理论分析和试验验证:由于开关频率和载波周期较小,在高转速下会出现速度波动,这是由于电流采集点的数量不足以适当地重构相电流。可以得出结论,高转速控制的主要限制是载波周期。未来的工作旨在在实验室提供的实验测试台架上进行实验,实现并验证所开发算法的有效性。同时相对与传统的电流采样方案,单电流传感器方案降低了硬件成本,提高系统效率,并具有高性能和可靠性,可应用于永磁同步电机的高转速调速等场合。
研究成员:李伟业,郝玉涛,陈瑞峰,吴江权,李奎
李伟业:襄阳中车电机技术有限公司副总经理、总工程师,作为特种电机技术突破者,他扎根基层潜心技术研究,带领团队屡屡攻克技术难题,永磁电机核心技术、跨座式单轨永磁牵引电机等多项技术成果填补国内外空白,打破国外技术垄断,为我国运载装备动力技术实现从“跟随”到“领跑”作出了重要贡献。他被聘为“湖北省科学技术厅科技专家库高端专家”,荣获“湖北省科学技术进步一等奖”。
评价单位:- (-)
评价时间:2022-12-08
杨光友
科创中国试点城市(襄阳)工作小组
综合部负责人
综合评价
样机试验在半消声室内进行, 根据试验标准的规定, 试验时在水平和垂直方向布置共 5 个测点,测点与电机本体相距 1 m,试验测试了 3000 r/ min 和 4000 r/ min 下电机各测点的 A 计权声压级。 表 3 分别列出了不同转速下各测点的声压级和平均声压级, 以及对应的仿真结果。 3000 r/ min 时, 平均声压级误差为 1. 56 dB, 各测点误差在 3. 39 dB 以内; 4000 r/ min 时, 平均声压级误差为 2. 36 dB, 各测点误差在 4. 51 dB 以内。 2个转速下的平均声压级误差较小, 说明声源的声功率误差较小, 流场仿真结果是可信的。
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