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控制器開關(guān)頻率對電驅(qū)噪聲的影響
一、控制器開關(guān)頻率的特征
起始點不是零點，而是某些特定的頻率，這是因為信號受到了調(diào)制的結(jié)果；特定頻率是載波頻率，兩側(cè)的傘狀階次是調(diào)制波頻率及其諧頻。
二、開關(guān)頻率噪聲產(chǎn)生機(jī)理
控制器逆變電路大多采用三相橋式正弦脈寬調(diào)制（SPWM），逆變過程中會在開關(guān)頻率及其倍數(shù)附近產(chǎn)生一系列諧波電流。諧波電流會在氣隙磁場中引起高速旋轉(zhuǎn)的空間諧波磁場，進(jìn)而對電磁力的幅值和次數(shù)產(chǎn)生明顯影響，使電機(jī)噪聲變大。
三、開關(guān)頻率噪聲的優(yōu)化方法
優(yōu)化控制器引起的開關(guān)頻率噪聲主要通過提高開關(guān)頻率和隨機(jī)PWM調(diào)制開關(guān)策略兩種方法。
1、開關(guān)頻率提高，控制過程的周期變小，電流的變化幅度減小，因此開關(guān)頻率及其倍頻附近的諧波電流減小，從而降低開關(guān)頻率噪聲。但是受限于控制器的物理特性，開關(guān)頻率不能隨意提高，提高開關(guān)頻率會引起控制器功率損耗增加、壽命降低。因此控制器開關(guān)頻率的選擇需要綜合考慮可靠性、成本、功率損耗、噪聲等因素，而且它們之間一般是相互矛盾的。
2、隨機(jī)PWM調(diào)制技術(shù)是引入隨機(jī)變量把開關(guān)頻率隨機(jī)化，使開關(guān)頻率及其倍頻處的諧波電流分散到各個頻率上以降低開關(guān)頻率噪聲。隨機(jī)PWM調(diào)制并沒有降低諧波電流的總能量，而是通過把總能量分散從而降低諧波電流的幅值。
四、結(jié)論
1、提高控制器開關(guān)頻率，開關(guān)頻率噪聲聲壓級明顯降低，總成聲壓級的改善情況由開關(guān)頻率噪聲對其貢獻(xiàn)量大小而決定。在低轉(zhuǎn)速段，開關(guān)頻率由6000Hz提高到8000Hz，開關(guān)頻率噪聲音噪比改善不明顯；在高轉(zhuǎn)速段，開關(guān)頻率由8000Hz提高到9500Hz，開關(guān)頻率噪聲音噪比明顯改善，總成聲品質(zhì)提升。
2、采用隨機(jī)PWM調(diào)制開關(guān)策略，開關(guān)頻率噪聲總能量基本不變，只是分散到附近頻率上，因此總成聲壓級無明顯變化。開關(guān)頻率噪聲音噪比明顯降低，總成聲品質(zhì)顯著提升。
參考文章《控制器開關(guān)頻率對電驅(qū)動總成噪聲影響研究》
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