发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种能够简单并准确提取内置式永磁同步电机相电流中5、7阶次电流谐波特征量以及d、q轴电流中6阶次电流谐波幅值及特征量的方法。

本发明在简单精确的提取相电流中的5、7阶次电流谐波特征量的基础上，还更进一步地，准确地实现了d、q轴中6阶次电流谐波特征量和6次电流幅值的提取。

如图2所示，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明通过对采样获取得到的三相电流进行处理，以获得准确的三相电流中的5、7阶次电流谐波特征量以及d、q电流中的6阶次电流谐波幅值和6阶次电流谐波特征量。

方法包括以下步骤：

1)采样获取内置式永磁同步电机的实时的三相电流；

2)通过实时采样内置式永磁同步电机的转子位置，进而获取实时的转子位置角，利用内置式永磁同步电机的d、q轴电流的参考值和转子位置角重构三相电流的基波分量；

3)将实时的三相电流和三相电流的基波分量相减以得到总谐波分量，再将总谐波分量分别经过5次同步坐标变换和7次同步坐标变换获得变换后的量，将变换后的量经过一阶低通滤波器获得三相电流中的5、7阶次电流谐波特征量；

4)通过获取得到的三相电流中5、7阶次电流谐波特征量处理得到d、q电流中的6阶次电流谐波幅值和6阶次电流谐波特征量。

本发明方法提取获得的电流谐波特征能够更有助于电流谐波的抑制。

具体实施中，可通过获得的5、7阶次电流谐波特征量和6阶次电流谐波幅值和6阶次电流谐波特征量进一步生成谐波电压，来抑制电流谐波。

所述步骤1)中，内置式永磁同步电机的三相处均布置电流传感器，各个电流传感器均连接到DSP，通过电流传感器采样内置式永磁同步电机的三相处进行AD采样电流作为内置式永磁同步电机的实时的三相电流并发送到DSP进行控制处理。

所述的步骤2)中，按照以下公式进行三相电流的重构获得三相电流的基波分量：

式中，i_{a_ref}、i_{b_ref}和i_{c_ref}为重构得到的三相电流的基波分量；I_{s_ref}为三相电流的基波分量的幅值；θ_e表示转子位置角；α为d轴电流的参考值和q轴电流的参考值之间的夹角；

夹角α和幅值I_{s_ref}计算为：

式中，i_{d_ref}和i_{q_ref}分别为d、q轴电流的参考值。

所述的步骤3)具体为：

3.1)三相电流的总谐波分量的获取，如下式所示：

式中，i_a、i_b和i_c为步骤1)实时采样得到的三相电流；i_{a_h}、i_{b_h}和i_{c_h}为三相电流的总谐波分量；

3.2)将步骤3.1)中获取得到的三相电流总谐波分量别经过5次同步坐标变换和7次同步坐标变换，具体公式如下：

式中，I_sn、η_n分别为三相电流中第n阶次谐波的幅值和初始相位角；n＝5、7、11、13…∞；和表示三相电流中的总谐波分量经过5次同步坐标变换后在5次dq坐标系下的d轴分量和q轴分量；和表示三相电流中的总谐波分量经过7次同步坐标变换后在7次dq坐标系下的d轴分量和q轴分量；ω_e表示内置式永磁同步电机中转子的电角速度，t表示时间；

3.3)将步骤3.2)中得到d、q轴分量和分别通过一阶低通滤波器后得到5、7阶次电流谐波特征量：I_s5cosη₅、I_s5sinη₅、I_s7cosη₇、I_s7sinη₇，其中I_s5cosη₅、I_s5sinη₅分别表示三相电流中的5阶次电流谐波特征量的余弦分量和正弦分量，I_s7cosη₇、I_s7sinη₇分别表示三相电流中的7阶次电流谐波特征量的余弦分量和正弦分量。

所述步骤4)中，根据三相电流中的5、7阶次电流谐波特征量I_s5cosη₅、I_s5sinη₅、I_s7cosη₇以及I_s7sinη₇通过如下所示公式，得到d、q轴电流中的6阶次电流谐波幅值和6阶次电流谐波特征量：

式中，I_d6、I_q6分别为d轴和q轴的6阶次电流谐波幅值；μ_d6和μ_q6分别表示d轴和q轴的6阶次电流谐波的初始相位角；I_d6cosμ_d6和I_d6sinμ_d6分别为d轴和q轴中的6阶次电流谐波特征量的余弦分量和正弦分量，I_q6cosμ_q6和I_q6sinμ_q6分别为d轴和q轴中的6阶次电流谐波特征量的余弦分量和正弦分量。

本发明的有益效果是：

(1)本发明不需要复杂的滤波器结构，实施简单；

(2)本发明可以准确地提取出内置式永磁同步电机相电流中的5、7阶次电流谐波特征量；

(3)本发明进一步地，准确提取出d、q电流中的6阶次电流谐波幅值及6阶次电流谐波特征量。

(4)本发明可以简化内置式永磁同步电机电流谐波抑制过程中，电流谐波特征量提取的步骤，准确的提取为后续有效的抑制谐波提供很好的基础。

本发明可应用于内置式永磁同步电机驱动控制等领域。