專利名稱：一種優(yōu)化并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)拍振聲的控制方法和操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種優(yōu)化并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)拍振聲的控制方法和搡作方法， 特別適用于空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備領(lǐng)域，用于優(yōu)化或者消除直徑相對(duì)較 大、轉(zhuǎn)速較高的并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)固有的低頻拍振聲。
背景技術(shù)：
目前，為了減少空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備的占地空間、提高產(chǎn)品的性價(jià) 比和能效，大直徑、高轉(zhuǎn)速的并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)在該行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。 由于電機(jī)加工工藝的限制、巿場電壓的波動(dòng)性和風(fēng)道的差異性等因素，并聯(lián) 軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速并不能做到完全的一致，而是存在一定的差 異，加上二者葉片旋轉(zhuǎn)噪聲的聲厙比較接近，因此會(huì)產(chǎn)生明顯的低頻拍振聲，
從而嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的音質(zhì)和舒適性。普遍的認(rèn)為，對(duì)于直徑大于450mm， 轉(zhuǎn)速大于650rpm以上的并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)就容易感受到低頻拍振聲。 .拍振的形成可以用下述公式解釋由于二臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉一樣，轉(zhuǎn)速相差 不多，因此其葉片旋轉(zhuǎn)噪聲可用余弦函數(shù)表示。
設(shè)二臺(tái)風(fēng)機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)角頻率分別為巧和^，聲壓幅值相同，均為A， 因此兩旋轉(zhuǎn)噪聲相互疊加可表示為
=會(huì)j(exp[如,/ 一 A )] + exP[—如|, 一 )1} +會(huì)乂(exp[如2, — 02)]+ exP[—《哼一 A )]}
其中，-'為第一風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)噪聲的初相位，^為第二風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)噪聲的初相位。
為將這些項(xiàng)合并，定義^、 ^分別是平均角頻率和平均相位延遲，定
義~和~分別為與平均角頻率和平均相位的差用以上定義來代替上式中的絕對(duì)角頻率和相位:<formula>formula see original document page 4</formula>
經(jīng)運(yùn)算得
<formula>formula see original document page 4</formula>
其中，每一個(gè)大括號(hào)內(nèi)的各項(xiàng)都是同樣的角頻率為A"余弦函數(shù)的復(fù)數(shù)表 達(dá)式，把它們分解出來，就只剩下角頻率為^^的諧波函數(shù)<formula>formula see original document page 4</formula> 因?yàn)閣",A 所以可以這樣理解上式函數(shù)"以角頻率氣、振幅
<formula>formula see original document page 4</formula>做諧,式變化而振幅又以角頻率~做更慢的變化。
通常把^"eos(A^-^g叫做包絡(luò)函數(shù)。當(dāng)^與W2比較接近時(shí)，就形成拍振。
拍振信號(hào)逐漸變大，而后趨于消失的這段時(shí)間間隔^"，叫做拍振周期， A"叫做拍振頻率。根據(jù)^^可知，拍振周期^1,>(/;_/2)，其中，義和/2
分別為并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中兩風(fēng)機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)頻i。
根據(jù)哈斯效應(yīng)(優(yōu)先效應(yīng))，如果二個(gè)不同聲源發(fā)出同樣的聲音，并在 同一時(shí)刻以同樣的強(qiáng)度到達(dá)聽者，只有其中一個(gè)延遲時(shí)間超過大約0.05s時(shí)， 第二個(gè)聲源聽起來才象清晰的回聲可知，如果將二臺(tái)風(fēng)機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)噪聲形
成的拍振聲的拍振周期降低到0.05s時(shí)，人耳就感受不到這種拍振的存在， 從而達(dá)到優(yōu)化音質(zhì)的目的。其中，0.05s就被認(rèn)定為人耳的時(shí)間最小分辨率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種既能夠優(yōu)化或消除并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)拍振 聲，又便于操作，且不增加成本的優(yōu)化并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)拍振聲的控制方法 和搡作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
按此目的設(shè)計(jì)的一種優(yōu)化并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)拍振聲的控制方法，包括二 臺(tái)以上并聯(lián)的軸流風(fēng)機(jī)，其特征是通過調(diào)整每臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)的直流電機(jī)PWM 的轉(zhuǎn)速控制參叛，使同一時(shí)刻并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中二臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)
頻率差(y;-/2)的倒數(shù)(^}—,))小于或者接近人耳的最小時(shí)間分辨率，即小于等于0.05s。
所述直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制參數(shù)通過PAM或可控硅進(jìn)行。 所述轉(zhuǎn)速控制參數(shù)為占空比。
PWM是英文Pulse Width Modulation的縮寫，中文表述為脈沖寬度調(diào) 制，即按一定血律改變脈沖列的脈沖寬度，以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值 古式。
PAM是英文Pulse Amplitude Modulation的縮寫，中文表述為脈沖幅度 調(diào)制，是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度，以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種 調(diào)制方式。
一種優(yōu)化并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)拍振聲的操作方法，其特征是包括以下步 驟第一步，測試并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)時(shí)域噪聲，
第二步，判斷是否存在明顯的拍振聲，如果判斷結(jié)果為"是"，則執(zhí)行 第三步，如果判斷結(jié)果為"否"，，則直接結(jié)束，
第三步，調(diào)整各風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使其葉片旋轉(zhuǎn)頻率差的倒數(shù)接近0.05s,并 重新執(zhí)行第二步，直到最后的判斷結(jié)果為"是"。
.本發(fā)明的技術(shù)方案是調(diào)整并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中每臺(tái)直流電機(jī)PWM的 轉(zhuǎn)速控制參數(shù)，如占空比，根據(jù)不同電機(jī)的控制方法可以為PAM、可控 硅等，拉開同一時(shí)刻并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中二臺(tái)風(fēng)機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)頻率，使其拍 振周期小于或者接近人耳的最小時(shí)間分辨率，約0.05s，再結(jié)合音質(zhì)及其它 因素，由于在實(shí)際生產(chǎn)中二臺(tái)風(fēng)機(jī)形成的拍振周期可控制在0.1~0.03s之間， 故能達(dá)到優(yōu)化或者消除并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)拍振聲、提升音質(zhì)的目的。
本發(fā)明只需在直流電機(jī)的控制程序中改變每臺(tái)直流電機(jī)PWM的轉(zhuǎn)速 控制參數(shù)，如占空比，根據(jù)不同直流電機(jī)的控制方法可以為PAM、可控硅 等， ，
使系統(tǒng)中兩臺(tái)風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)噪聲形成的拍振周期()&一^))接近或者小于
人耳的時(shí)間最小分辨率時(shí)，人耳就區(qū)分不出振拍的存在，而是當(dāng)作一個(gè)穩(wěn)態(tài) 信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化音質(zhì)的目的。這種方法相比于調(diào)整兩風(fēng)機(jī)的葉片數(shù)、兩 風(fēng)葉的葉形來實(shí)現(xiàn)音質(zhì)優(yōu)化，不僅簡單可靠，而且不會(huì)增加任何成本，并且 這種方法只是改變電控控制程序，對(duì)部件組裝乃至總體裝配都亳無影響，非 常適合于批量生產(chǎn)或者批量整改。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖'2為具有排拍振特征的時(shí)域信號(hào)頻譜圖。圖3為音質(zhì)較好的時(shí)域信號(hào)頻譜圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
參見圖l，對(duì)于新開發(fā)的一款并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，尤其是大直徑、高轉(zhuǎn) 速的并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，首先要進(jìn)行并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的時(shí)域噪聲特征測 試，通過時(shí)域頻譜或者簡單的主觀評(píng)價(jià)該系統(tǒng)是否存在低頻拍振聲。如果能 夠聽到明顯的低頻周期性噪聲，或者其時(shí)域頻譜特征類似圖2，則說明該并 聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)存在拍振聲，需要通過調(diào)整各個(gè)電機(jī)的PWM，根據(jù)不同電 機(jī)的控制方法可以為PAM、可控硅等的轉(zhuǎn)速控制參數(shù)，如占空比，使并聯(lián)
軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中任意二臺(tái)風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)噪聲形成的拍振周期^^-力接近
人耳的時(shí)間最小分辨率0.05s。
經(jīng)過調(diào)整后再進(jìn)行噪聲測試，如果還能夠感受到拍振聲，則繼續(xù)通過調(diào) 整該二臺(tái)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，降低旋轉(zhuǎn)噪聲的拍振周期，直至感覺不到拍振聲為止， 直至其時(shí)域頻譜圖如圖3所示。
本發(fā)明不只限于上述實(shí)例，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，做出的變化、改型、 增加或者替換，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種優(yōu)化并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)拍振聲的控制方法，包括二臺(tái)以上并聯(lián)的軸流風(fēng)機(jī)，其特征是通過調(diào)整每臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)的直流電機(jī)PWM的轉(zhuǎn)速控制參數(shù)，使同一時(shí)刻并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中二臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)頻率差(f1-f2)的倒數(shù)(1/(f1-f2))小于或者接近人耳的最小時(shí)間分辨率0.05s。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)拍振聲的控制方法，其 特征是所述直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制參數(shù)通過PAM或可控硅進(jìn)行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)拍振聲的控制方法，其 特征是所述轉(zhuǎn)速控制參數(shù)為占空比。
4. 一種權(quán)利要求1所述的優(yōu)化并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)拍振聲的操作方法，其 特征是包括以下步驟第一步，測試并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)時(shí)域噪聲，第二步，判斷是否存在明顯的拍振聲，如果判斷結(jié)果為"是"，則執(zhí)行第 三步，如果判斷結(jié)果為"否"，則直接結(jié)束，第三步，調(diào)整各風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使其葉片旋轉(zhuǎn)頻率差的倒數(shù)小于或者接近 0.05s，并重新執(zhí)行第二步，直到最后的判斷結(jié)果為"是"。
全文摘要
一種優(yōu)化并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)拍振聲的控制方法和操作方法，其控制方法是通過調(diào)整二臺(tái)以上并聯(lián)的軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中每臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)的直流電機(jī)PWM的轉(zhuǎn)速控制參數(shù)，使同一時(shí)刻并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中二臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)頻率差的倒數(shù)小于或者接近人耳的最小時(shí)間分辨率0.05s時(shí)，人耳就區(qū)分不出振拍的存在，而是當(dāng)作一個(gè)穩(wěn)態(tài)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化音質(zhì)的目的。本發(fā)明相比于調(diào)整兩風(fēng)機(jī)的葉片數(shù)、兩風(fēng)葉的葉形來實(shí)現(xiàn)音質(zhì)優(yōu)化，不僅簡單可靠，而且不會(huì)增加任何成本，并且這種方法只是改變電控控制程序，對(duì)部件組裝乃至總體裝配都毫無影響，非常適合于批量生產(chǎn)或者批量整改。具有既能夠優(yōu)化或消除并聯(lián)軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)拍振聲，又便于操作，且不增加成本的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F04D27/00GK101619729SQ200910040449
公開日2010年1月6日 申請日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者軍 劉, 吳彥東, 李仕云, 斌 游, 莫平輝, 軍 郭 申請人:廣東美的電器股份有限公司