电机特定频次谐波电流的提取方法及装置与流程

1.本发明涉及信号采集技术领域，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：

2.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。
3.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。
4.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。


技术实现要素：

5.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。
6.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。
7.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。
8.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。
9.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。
10.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，i
an
表示所述正弦信号，i
bn
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。
11.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。
12.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。
13.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。
14.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。
15.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。
16.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，i
an
表示所述正弦信号，i
bn
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。
17.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。
18.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。
19.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。
20.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。
21.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。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1是本发明实施例的一种电机特定频次谐波电流的提取方法的移动终端的硬件结构框图；
24.图2是根据本发明实施例的电机特定频次谐波电流的提取方法的流程图；
25.图3是根据本发明实施例的谐波旋转坐标系之间的关系图；
26.图4是根据本发明实施例的可选的电机特定频次谐波电流的提取方法的流程图；
27.图5是根据本发明实施例的dq坐标系下6次谐波电流提取模块的示意图；
28.图6是根据本发明实施例的电机特定频次谐波电流的提取装置的示意图。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的
附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
30.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.正如背景技术中所介绍的，相关技术中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。在本发明的实施例中提供了电机特定频次谐波电流的提取方法及装置、移动机器人、计算机可读存储介质以及处理器。
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
33.本发明实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种电机特定频次谐波电流的提取方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
34.存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的电机特定频次谐波电流的提取方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(network interface controller，简称为nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(radio frequency，简称为rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
35.根据本发明实施例，提供了一种电机特定频次谐波电流的提取方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算
机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
36.图2是根据本发明实施例的电机特定频次谐波电流的提取方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：
37.步骤s202，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。
38.其中，电流谐波是电频率倍数，而电频率和电机转子转速n有固定比例关系。所以，谐波电流的频率也和转速有固定比例的关系。因此，可以根据电机的转速来确定目标频次谐波频率。
39.步骤s204，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。
40.在该实施例中，可以根据需求设置目标频次谐波频率的采样时刻。
41.步骤s206，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。
42.步骤s208，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。
43.由上可知，在本发明实施例中，可以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；接着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；然后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；再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，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。
44.因此，通过本发明实施例提供的技术方案，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。
45.由于电频率和电机转子转速n有固定比例关系。所以，谐波电流的频率也和转速有固定比例的关系。因此，可以根据当前电机的转速n得到目标的谐波频率，再设定谐波次数，可以自适应提取任意次谐波。具体的，在dq坐标系下提取电流谐波。k次谐波频率fk、ωk和电机转速n的关系
46.在一种可选的实施例中，根据电机的当前转速确定目标频次谐波频率，可以包括：确定电机的极对数；确定目标频次谐波频率的频次，其中，频次为第一预定数值的倍数；确定极对数、频次以及当前转速的乘积；确定乘积与第二预定数值的比值为目标频次谐波频率。
47.在该实施例中，可以通过公式：fk＝kpn/60k＝6,12,
…
来确定目标频次谐波频率，其中，fk为k次谐波对应的目标频次谐波频率，k表示谐波次数，p表示电机的极对数，n表示当前转速。需要说明的是，在本发明实施例中，k为6的倍数。
48.在通过上述实施例中的方式得到目标频次谐波频率后，例如，k次谐波频率，可以进一步计算当前转子的旋转速度。也即是，可通过公式：ωk＝2πfk来确定目标频次谐波频率，其中，ωk表示转子的电角速度，fk表示目标频次谐波频率。
49.根据本发明上述实施例，该电机特定频次谐波电流的提取方法还包括：生成三角函数发生器；其中，生成三角函数发生器，包括：确定样本电流信号中的样本谐波信号；确定谐波信号的样本正弦幅值和样本余弦幅值；确定样本谐波信号与样本正弦幅值和样本余弦幅值之间的三角函数关系，得到三角函数发生器。
50.图3是根据本发明实施例的谐波旋转坐标系之间的关系图，其中，根据空间坐标的概念，若基波电流以ω的速度逆时针旋转，那么电流的5次谐波矢量将以5ω速度顺时针旋转，7次谐波矢量将以7ω速度逆时针旋转。若以基波dq坐标系为参考，那么5次谐波坐标系d5q5相对于dq坐标系以6ω速度顺时针旋转，7次谐波坐标系d7q7相对于dq坐标系同样以6ω速度逆时针旋转。即，电流的5、7次谐波分量将在dq坐标系中分别呈现出6次负序和正序波动。由此可推断出，在三相静止坐标系下的6h
±
1次谐波，转换到两相旋转坐标系下表现为6h次谐波。即对于常见三相静止坐标系下的5次、7次谐波，在两相旋转坐标系下表现为6次谐波；三相静止坐标系下的11次、13次谐波在两相旋转坐标系下表现为12次谐波。
51.借鉴傅里叶级数的数学原理式，推导出本方案实现提取特定频次的谐波电流的过程，具体推导如下：
52.假设电流信号中含有频率nf的谐波成分in，正余弦幅值分别为i
an
、i
bn
，则信号表示为：in＝i
an cos(2πnft)+i
bn sin(2πnft)，利用三角函数cos(2πnft)对信号i
an
变换，为：2
·in
·
cos(2πnft)＝2
·
(i
an
·
cos2(2πnft)+i
bn sin(2πnft)
·
cos(2πnft))＝i
an
+[i
an
·
cos 2(2πnft)+i
bn
·
sin 2(2πnft)]。
[0053]
经cos(2πnft)变换后，余弦分量变为直流量i
an
，即余弦分量幅值。除频率nf外的分量，经过cos(2πnft)变换后，都是交流量，见上式中括号内的项。变换后的信号，经低通滤波器处理。截止频率ωf的k阶低通滤波器g
lf
(s)为：其中s表示拉普拉斯算子。低通滤波器对信号变换为：g
lf
(s)
·
(2
·in
·
cos(2πnft))＝2g
lf
(s)
·
(i
an cos2(2πnft)+i
bn
·
sin(2πnft)
·
cos(2πnft))＝g
lf
(s)
·
{i
an
+[i
an
·
cos 2(2πnft)+i
bn
·
sin2(2πnft)]}＝i
an
。
[0054]
这里直流量可无衰减通过低通滤波器。对于交流量，在截至频率ωf外的通过低通滤波器g
lf
(s)后将迅速衰减，相当于被过滤掉。所以，直流成分就被提取出来。此处，对应的直流分量即余弦幅值i
an
。同理，可提取正弦幅值i
bn
。g
lf
(s)
·
(2
·in
·
sin(2πnft))＝2g
lf
(s)
·
(i
an
·
sin(2πnft)
·
cos(2πnft)+i
bn sin2(2πnft))＝g
lf
(s)
·
{[i
an
·
sin 2(2πnft)-i
bn
·
cos2(2πnft)]+i
bn
}＝i
bn
得到正、余弦分量的幅值后，可计算初相位得到正、余弦分量的幅值后，可计算初相位
[0055]
最终，频率为nf的谐波信号in被提取出来，为：
[0056]
综上，可构造谐波电流提取器的结构，图4是根据本发明实施例的可选的电机特定频次谐波电流的提取方法的流程图，如图4所示，提取谐波电流方法的步骤为：1)设定目标谐波的频率：电流谐波是电频率倍数，而电频率和转子转速n有固定比例关系。所以，谐波电流的频率也和转速有固定比例的关系。因此，可以根据当前电机的转速n得到目标的谐波频率，再设定谐波次数，可以自适应提取任意次谐波。具体的，在dq坐标系下提取电流谐波。k
次谐波频率fk、ωk和电机转速n的关系：2)利用三角函数对信号变换并进行滤波：设置采样开始时刻t0，根据当前转速n，计算目标谐波频率fk，生成正、余弦信号sin(2πnfkt)、cos(2πnfkt)，分别对原信号进行变换，处理后经低通滤波器滤波输出。3)构建谐波的表达式：利用滤波器的输出的正弦、佘弦分量幅值，特定频次谐波表达式为
[0057]
根据本发明上述实施例，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，包括：在将目标频次谐波频率以及采样时刻输入三角函数发生器后，在三角函数发生器中根据目标频次谐波频率以及采样时刻生成正弦信号和余弦信号；对正弦信号和余弦信号进行变换处理，以对电流信号进行变换，得到变换后的电流信号。
[0058]
在该实施例中，可以根据转速设定目标频率fk。同时设置开始提取时刻t0，将这些输入值三角函数发生器，得到sin[2πnf(t-t0)]、cos[2πnf(t-t0)]，接着将sin[2πnf(t-t0)]、cos[2πnf(t-t0)]分别乘以2后，输入值低通滤波器，输出i
an
和i
bn
。
[0059]
根据本发明上述实施例，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，包括：通过特定频次谐波电流提取公式以及变换后的电流信号得到电机的特定频次谐波电流，其中，特定频次谐波电流提取公式为：in表示特定频次谐波电流，i
an
表示正弦信号，i
bn
表示余弦信号，n表示预定倍数，f为基波频率，例如，提取3次谐波频率，即为3f，t0表示采样开始时刻，t表示采样时刻，表示电流信号的相位。
[0060]
在该实施例中可以通过上述公式得到特定频次谐波电流，即，最后得到的特定次频率谐波电流。
[0061]
根据本发明上述实施例，在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之后，该电机特定频次谐波电流的提取方法还包括：输出特定频次谐波电流。
[0062]
在该实施例中，可以输出特定频率谐波电流。
[0063]
图5是根据本发明实施例的dq坐标系下6次谐波电流提取模块的示意图，如图5所示，谐波电流提取的过程首先是将三相abc坐标系下三相电流ia、ib、ic转换到基波dq坐标系下，得到基波和谐波分量混合的id、iq。然后再通过谐波提取算法处理后获得含有6次直流性质和交流性质的i
d6
、i
q6
。最后使用频率适当的低通滤波器滤除其中的其余高频谐波成分，最终得到需要的谐波直流分量i
d6th
、i
q6th
。
[0064]
通过本发明上述实施例提供的技术方案，解决了以下技术问题：1).解决了传统傅里叶变换需分析信号的所有频率成分，所导致的计算量极大的问题；2).解决了传统傅里叶变换无法分析在线信号频率的问题；3).解决了传统傅里叶变换只有频域信息，丧失原时域特征的问题。同时可实现提取特定频率的谐波分量，相比传统傅里叶变换，计算量大大降低，且可实现在线采集。另外，可以构建原谐波信号的表达式，保留信号的原始时域特征。
[0065]
由于在本发明实施例提供的技术方案中，只关注目标频率的谐波，实现提取特定
频率的谐波分量，大大降低信号分析的计算量。且通过设定采样时刻，实现信号频率的在线采集，不需保存以前计算的结果。另外，根据正余弦幅值可以构建出原谐波信号的表达式，保留信号的原始时域特征。
[0066]
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
[0067]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
[0068]
根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述电机特定频次谐波电流的提取方法的电机特定频次谐波电流的提取装置，图6是根据本发明实施例的电机特定频次谐波电流的提取装置的示意图，如图6所示，该装置包括：第一确定单元61，第二确定单元63，第一处理单元65以及第二处理单元67。下面对该电机特定频次谐波电流的提取装置进行说明。
[0069]
第一确定单元61，用于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。
[0070]
第二确定单元63，用于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。
[0071]
第一处理单元65，用于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。
[0072]
第二处理单元67，用于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。
[0073]
此处需要说明的是，上述第一确定单元61，第二确定单元63，第一处理单元65以及第二处理单元67对应于上述实施例中的步骤s202至步骤s208，各个单元与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。
[0074]
由上可知，本发明上述实施例记载的方案中，可以利用第一确定单元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；接着利用第二确定单元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；然后利用第一处理单元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；以及利用第二处理单元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，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。
[0075]
因此，通过本发明实施例提供的技术方案，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。
[0076]
可选地，第一确定单元，包括：第一确定模块，用于确定电机的极对数；第二确定模块，用于确定目标频次谐波频率的频次，其中，频次为第一预定数值的倍数；第三确定模块，用于确定极对数、频次以及当前转速的乘积；第四确定模块，用于确定乘积与第二预定数值的比值为目标频次谐波频率。
[0077]
可选地，第一确定单元，包括：第五确定模块，用于确定电机的基波电流的旋转速度；第六确定模块，用于根据旋转速度与圆周率的比值确定目标频次谐波频率。
[0078]
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，用于生成三角函数发生器；其中，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，用于确定样本谐波信号与样本正弦幅值和样本余弦幅值之间的三角函数关系，得到三角函数发生器。
[0079]
可选地，第一处理单元，包括：生成模块，用于在将目标频次谐波频率以及采样时刻输入三角函数发生器后，在三角函数发生器中根据目标频次谐波频率以及采样时刻生成正弦信号和余弦信号；变换模块，用于对正弦信号和余弦信号进行变换处理，以对电流信号进行变换，得到变换后的电流信号。
[0080]
可选地，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电流信号得到电机的特定频次谐波电流，其中，特定频次谐波电流提取公式为：in表示特定频次谐波电流，i
an
表示正弦信号，i
bn
表示余弦信号，n表示预定倍数，t0表示采样开始时刻，t表示采样时刻，表示电流信号的相位。
[0081]
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电流信号进行滤波处理，得到电机的特定频次谐波电流之后，输出特定频次谐波电流。
[0082]
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。
[0083]
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，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，程序执行上述中任意一项的电机特定频次谐波电流的提取方法。
[0084]
可选地，在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，或者位于通信设备群中的任意一个通信设备中。
[0085]
可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：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。
[0086]
可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：确定电机的极对数；确定目标频次谐波频率的频次，其中，频次为第一预定数值的倍数；确定极对数、频次以及当前转速的乘积；确定乘积与第二预定数值的比值为目标频次谐波频率。
[0087]
可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：生成三角函数发生器；其中，生成三角函数发生器，包括：确定样本电流信号中的样本谐波信号；确定谐波信号的样本正弦幅值和样本余弦幅值；确定样本谐波信号与样本正弦幅值和样本余弦幅值之间的三角函数关系，得到三角函数发生器。
[0088]
可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：在将目标频次谐波频率以及采样时刻输入三角函数发生器后，在三角函数发生器中根据目标频次谐波频率以及采样时刻生成正弦信号和余弦信号；对正弦信号和余弦信号进行变换处理，以对电流信号进行变换，得到变换后的电流信号。
[0089]
可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：通过特定频次谐波电流提取公式以及变换后的电流信号得到电机的特定频次谐波电流，其中，特定频次谐波电流提取公式为：波电流，其中，特定频次谐波电流提取公式为：in表示特定频次谐波电流，i
an
表示正弦信号，i
bn
表示余弦信号，n表示预定倍数，t0表示采样开始时刻，t表示采样时刻，表示电流信号的相位。
[0090]
可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：输出特定频次谐波电流。
[0091]
根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项的电机特定频次谐波电流的提取方法。
[0092]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0093]
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0094]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0095]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0096]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0097]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用
时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0098]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种电机特定频次谐波电流的提取方法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的电机特定频次谐波电流的提取方法，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的电机特定频次谐波电流的提取方法，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的电机特定频次谐波电流的提取方法，其特征在于，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，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。5.根据权利要求4所述的电机特定频次谐波电流的提取方法，其特征在于，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，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：i
n
＝√i2
an
+i2
bn
sin[2πnf(t-t0)+φ
n
]，i
n
表示所述特定频次谐波电流，i
an
表示所述正弦信号，i
bn
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，φ
n
表示所述电流信号的相位。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电机特定频次谐波电流的提取方法，其特征在于，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，还包括：输出所述特定频次谐波电流。7.一种电机特定频次谐波电流的提取装置，其特征在于，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。8.一种电机，其特征在于，所述电机使用上述权利要求1至6中任意一项所述的电机特定频次谐波电流的提取方法。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至6中任意一项所述的电机特定频次谐波电流的提取方法。10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的电机特定频次谐波电流的提取方法。

技术总结
本发明公开了一种电机特定频次谐波电流的提取方法及装置。其中，该方法包括：根据电机的当前转速确定目标频次谐波频率；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；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。本发明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。导致计算量比较大的技术问题。导致计算量比较大的技术问题。


技术研发人员：官鹏飞 李慧颖 张劲 区均灌 吴林泽 尤依怡
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/21