Low noise operation of a pulsed inverter fed motor

• Main Authors: EILINGER,THOMAS,EL..ETH, STEMMLER,HERBERT,DR
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 06.12.1995
• Edition: 6
• Subjects: APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC,OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWERSUPPLY SYSTEMS; CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORSOR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROL OR REGULATION THEREOF; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUTPOWER; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER; ELECTRICITY; GENERATION

Bei diesem Verfahren zum geräuscharmen Betrieb einer von einem Pulswechselrichter angetriebenen Maschine lassen sich die Amplituden und Frequenzen der Oberschwingungen der Wechselrichter-Ausgangsspannungen berechnen. Durch gezieltes Setzen der Modulationsparameter kann das Frequenzspektrum bzw. das Geräuschspektrum aufgefächert und Oberschwingungen, welche Statorresonanzen anregen würden, eliminiert werden. Durch die Unabhängigkeit der Modulationsparameter zum Aussteuerungsgrad (a0) und der Grundschwingungsfrequenz (f1) hat die Auffächerung und die Eliminierung keinen Einfluss auf die Grundschwingung (uGS) bzw. den Betriebspunkt der Maschine. Die Steuerung des Wechselrichters erfolgt durch sinusförmige Pulsbreitenmodulation (PWM) und sinusförmiger Modulation (PFM) des Dreieck-Trägersignals (uH). Mit diesem Verfahren werden die Hauptgruppen der Oberschwingungen mit zwei Ordnungszahlen (n, v) in Untergruppen mit drei Ordnungszahlen(n, m, v) aufgefächert. Durch diese Auffächerung entsteht neben einer gleichmässigeren Verteilung auch eine Reduktion der Amplituden der Oberschwingungen (Unmv). Das dabei entstehende Geräusch weist einerseits einen reduzierten Pegel auf, andererseits besitzt das Klangbild keine auffälligen Einzelfrequenzen mehr und wird als Rauschen wahrgenommen. The low noise system requires a pulse-controlled inverter with switching impulses generated by carrier modulation or rotating vector modulation. These are used to control the inverter switching elements, which generate the pulse pattern of the output voltage used to supply power to an electrical machine. The required pulse pattern is calculated as a mathematical function, in which the carrier modulation pulse frequency is sinusoidally varied to minimise or eliminate those overshoots which are disturbing to the human ear. Since the frequency of the fundamental component of the output voltage is independent of the modulation parameters, these can be varied without affecting operation of the machine.