电机特定频次谐波电流的提取方法及装置与流程

本发明涉及信号采集，具体而言，涉及一种电机特定频次谐波电流的提取方法及装置。

背景技术：

1、由于永磁同步电机本体结构偏差及逆变器非线性特性，都会造成定子相电流中含有大量的高次谐波分量，进而产生附加损耗使电机产生过热现象，而且还会导致电机运行时的噪声，从而引起转矩波动。因此，为了抑制电机运行过程中因谐波引起的异常振动和噪声，提高电机使用效率，可采取合适的控制策略来抑制谐波电流分量。

2、而其中对于提取定子相电流中的谐波分量一般是采取傅里叶变换算法实现的。傅里叶变换是信号处理中用于分析信号频域信息的有效工具，利用傅里叶变换可以分析信号中频次成分，得到不同频率成分的幅值。但是，传统傅里叶变换将分析信号的所有频率成分，计算量很大，存储的结果数据量庞大，只适合分析离线信号，无法用于在线提取特定的频率成分。因此，对逆变器特定频次的谐波电流的提取研究是有必要的。

3、针对上述相关技术中采用传统傅里叶变换来抑制谐波电流分量，需要分析信号的所有频率成分，导致计算量比较大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种电机特定频次谐波电流的提取方法及装置，以至少解决相关技术中采用传统傅里叶变换来抑制谐波电流分量，需要分析信号的所有频率成分，导致计算量比较大的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电机特定频次谐波电流的提取方法，包括：根据电机的当前转速确定目标频次谐波频率，其中，所述电机是特定频次谐波电流的提取对象；确定所述目标频次谐波频率的采样时刻，其中，所述采样时刻是采集所述目标频次谐波频率的时间点；将所述目标频次谐波频率以及所述采样时刻输入三角函数发生器，以利用所述三角函数发生器对所述目标频次谐波频率以及所述采样时刻进行处理，以对所述电机的电流信号进行变换，得到变换后的所述电流信号，其中，所述三角函数发生器是预先构建的发生器，所述电流信号是需要进行特定频次谐波电流提取的对象；利用低通滤波器对变换后的所述电流信号进行滤波处理，得到所述电机的所述特定频次谐波电流。

3、可选地，根据电机的当前转速确定目标频次谐波频率，包括：确定所述电机的极对数；确定所述目标频次谐波频率的频次，其中，所述频次为第一预定数值的倍数；确定所述极对数、所述频次以及所述当前转速的乘积；确定所述乘积与第二预定数值的比值为所述目标频次谐波频率。

4、可选地，该电机特定频次谐波电流的提取方法还包括：生成所述三角函数发生器；其中，生成所述三角函数发生器，包括：确定样本电流信号中的样本谐波信号；确定所述谐波信号的样本正弦幅值和样本余弦幅值；确定所述样本谐波信号与所述样本正弦幅值和样本余弦幅值之间的三角函数关系，得到所述三角函数发生器。

5、可选地，将所述目标频次谐波频率以及所述采样时刻输入三角函数发生器，以利用所述三角函数发生器对所述目标频次谐波频率以及所述采样时刻进行处理，以对所述电机的电流信号进行变换，得到变换后的所述电流信号，包括：在将所述目标频次谐波频率以及所述采样时刻输入所述三角函数发生器后，在所述三角函数发生器中根据所述目标频次谐波频率以及所述采样时刻生成正弦信号和余弦信号；对所述正弦信号和所述余弦信号进行变换处理，以对所述电流信号进行变换，得到变换后的所述电流信号。

6、可选地，利用低通滤波器对变换后的所述电流信号进行滤波处理，得到所述电机的所述特定频次谐波电流，包括：通过特定频次谐波电流提取公式以及变换后的所述电流信号得到所述电机的所述特定频次谐波电流，其中，所述特定频次谐波电流提取公式为：in表示所述特定频次谐波电流，ian表示所述正弦信号，ibn表示所述余弦信号，n表示预定数值，t0表示采样开始时刻，t表示所述采样时刻，表示所述电流信号的相位。

7、可选地，在利用低通滤波器对变换后的所述电流信号进行滤波处理，得到所述电机的所述特定频次谐波电流之后，该电机特定频次谐波电流的提取方法还包括：输出所述特定频次谐波电流。

8、根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种电机特定频次谐波电流的提取装置，包括：第一确定单元，用于根据电机的当前转速确定目标频次谐波频率，其中，所述电机是特定频次谐波电流的提取对象；第二确定单元，用于确定所述目标频次谐波频率的采样时刻，其中，所述采样时刻是采集所述目标频次谐波频率的时间点；第一处理单元，用于将所述目标频次谐波频率以及所述采样时刻输入三角函数发生器，以利用所述三角函数发生器对所述目标频次谐波频率以及所述采样时刻进行处理，以对所述电机的电流信号进行变换，得到变换后的所述电流信号，其中，所述三角函数发生器是预先构建的发生器，所述电流信号是需要进行特定频次谐波电流提取的对象；第二处理单元，用于利用低通滤波器对变换后的所述电流信号进行滤波处理，得到所述电机的所述特定频次谐波电流。

9、可选地，所述第一确定单元，包括：第一确定模块，用于确定所述电机的极对数；第二确定模块，用于确定所述目标频次谐波频率的频次，其中，所述频次为第一预定数值的倍数；第三确定模块，用于确定所述极对数、所述频次以及所述当前转速的乘积；第四确定模块，用于确定所述乘积与第二预定数值的比值为所述目标频次谐波频率。

10、可选地，该电机特定频次谐波电流的提取装置还包括：生成单元，用于生成所述三角函数发生器；其中，所述生成单元，包括：第七确定模块，用于确定样本电流信号中的样本谐波信号；第八确定模块，用于确定所述谐波信号的样本正弦幅值和样本余弦幅值；第九确定模块，用于确定所述样本谐波信号与所述样本正弦幅值和样本余弦幅值之间的三角函数关系，得到所述三角函数发生器。

11、可选地，所述第一处理单元，包括：生成模块，用于在将所述目标频次谐波频率以及所述采样时刻输入所述三角函数发生器后，在所述三角函数发生器中根据所述目标频次谐波频率以及所述采样时刻生成正弦信号和余弦信号；变换模块，用于对所述正弦信号和所述余弦信号进行变换处理，以对所述电流信号进行变换，得到变换后的所述电流信号。

12、可选地，所述第二处理单元，包括：获取模块，用于通过特定频次谐波电流提取公式以及变换后的所述电流信号得到所述电机的所述特定频次谐波电流，其中，所述特定频次谐波电流提取公式为：in表示所述特定频次谐波电流，ian表示所述正弦信号，ibn表示所述余弦信号，n表示预定倍数，t0表示采样开始时刻，t表示所述采样时刻，表示所述电流信号的相位。

13、可选地，该电机特定频次谐波电流的提取装置还包括：输出单元，用于在利用低通滤波器对变换后的所述电流信号进行滤波处理，得到所述电机的所述特定频次谐波电流之后，输出所述特定频次谐波电流。

14、根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种电机，所述电机使用上述中任意一项所述的电机特定频次谐波电流的提取方法。

15、根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行上述中任意一项所述的电机特定频次谐波电流的提取方法。

16、根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述中任意一项所述的电机特定频次谐波电流的提取方法。

17、在本发明实施例中，根据电机的当前转速确定目标频次谐波频率，其中，电机是特定频次谐波电流的提取对象；确定目标频次谐波频率的采样时刻，其中，采样时刻是采集目标频次谐波频率的时间点；将目标频次谐波频率以及采样时刻输入三角函数发生器，以利用三角函数发生器对目标频次谐波频率以及采样时刻进行处理，以对电机的电流信号进行变换，得到变换后的电流信号，其中，三角函数发生器是预先构建的发生器，电流信号是需要进行特定频次谐波电流提取的对象；利用低通滤波器对变换后的电流信号进行滤波处理，得到电机的特定频次谐波电流。通过本发明提供的技术方案，实现了提取特定频次谐波电流，以降低信号分析的计算量的目的，达到了提高谐波电流分量抑制的效率，进而解决了相关技术中采用传统傅里叶变换来抑制谐波电流分量，需要分析信号的所有频率成分，导致计算量比较大的技术问题。