[发明专利]电机输出调节方法和容性补偿外电路

说明书

本申请涉及一种电机输出调节方法和容性补偿外电路。该方法应用于阻尼电机；阻尼电机具有容性补偿外电路；该方法包括：获取阻尼电机运行转速的速度区间，确定并基于目标转速，获取阻尼电机的电机绕组电感当前所产生的感抗值；若感抗值落入第一阈值区间，则基于感抗阈值条件，确定出容性补偿外电路的电容的目标电容值；若感抗值落入第二阈值区间，则基于角频率区间条件，确定出容性补偿外电路的电容的目标电容值，从而，本申请通过获取目标转速下阻尼电机的电机绕组电感当前所产生的感抗值，进行判断并确定出容性补偿外电路的电容的目标电容值，以此实现对制动转矩输出值的精准控制且阻尼电机在速度域内输出的制动转矩随转速线性变化。

技术领域

本申请涉及电机驱动技术领域，特别是涉及一种电机输出调节方法和容性补偿外电路。

背景技术

电机有电动机和发电机之分，前者是消耗能量，后者是产生能量；电机通常情况下是作为电动机使用，长时间运行在电动状态。偶尔由于应用工况的需要，要求电机做出快速停机、快速降速、紧急制动等响应，此时电机处于在发电制动状态，需要电机输出制动转矩。中国专利CN103633893A、CN106026790A、CN2904473Y公开的容性补偿外电路所应用的电机通常情况下是作为电动机使用，长时间运行在电动状态。偶尔由于应用工况的需要，要求电动机做出快速停机、快速降速、紧急制动等响应，此刻电机运行在发电制动状态。对外电路的功能要求较为简单，可以输出制动转矩即可，并无转矩随转速以固定比例输出的特殊要求。即，无法实现对转矩输出值的精准控制。

然而，应用在风力发电塔内的阻尼电机，它是发电机，一直运行在发电制动状态。该阻尼电机需要将风电塔阻尼系统输入给它的振动能量，吸收转化为电能，再提供给自身，用于产生制动转矩，从而减少风电塔的振动。由于负载是风电塔内的阻尼系统，因此要求转矩T随转速变化，即T＝k0*n，k0是转矩T和转速n曲线的斜率，是常数值。阻尼电机输出过大或者过小的转矩，对风电塔振动的抑制效果都会减弱，因而要求阻尼电机实际输出的制动转矩曲线T2＝k2*n2与额定制动转矩曲线T1＝k1*n1的拟合度≥0.92。但目前电机的外电路的功能较为简单，仅可以输出制动转矩，并无输出的制动转矩需随转速以一定比例输出的特殊要求，即，无法实现对制动转矩输出值的精准控制。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现对制动转矩输出值的精准控制的电机输出调节方法和容性补偿外电路。

第一方面，本申请提供了一种电机输出调节方法。电机输出调节方法应用于阻尼电机；阻尼电机具有容性补偿外电路，容性补偿外电路包括三组阻尼单元，每组阻尼单元包括并联连接的电阻和电容，三组阻尼单元星形连接或三角形连接；方法包括：

获取阻尼电机运行转速的速度区间，根据速度区间确定目标转速；

在阻尼电机处于目标转速的情况下，获取阻尼电机的电机绕组电感当前所产生的感抗值；

若感抗值落入第一阈值区间，则基于感抗阈值条件，确定出容性补偿外电路的电容的目标电容值；若感抗值落入第二阈值区间，则基于角频率区间条件，确定出容性补偿外电路的电容的目标电容值；目标电容值用于指示阻尼电机在速度域内输出的制动转矩随转速线性变化。

在其中一个实施例中，第一阈值区间、第二阈值区间均为基于容性补偿外电路的电阻R，且第一阈值区间小于第二阈值区间；

三组阻尼单元星形连接时，电阻R基于如下式子获得：

三组阻尼单元三角形连接时，电阻R基于如下式子获得：

其中，U_ab为电机线反电动势，R_ab为电机绕组线电阻，I_ab为电机线电流，目标转速为速度区间中的最大值时，通过仿真或样机测试获得U_ab、R_ab、I_ab。