Design of Observer of Flux Linkage of Synchronous Drive of Rolling Mill

Abstract

The paper considers the design of control system for variable-frequency synchronous drive with vector orque control. Such drives are used in units with enough wide speed range and shock loading, for example, hot and cold rolling mills. Two coordinates generate the torque of the systems under consideration: current and flux linkage of the stator. This paper provides parameter calculation for the observer of flux linkage state of the stator of synchronous motor with damper windings. The system is implemented based on the Luenberger observer with error-feedback. Flux linkage is determined within the orthogonal coordinate system d, q rotating synchronously with the rotor. The complex of a synchronous exited motor and state observer has been modeled. Modeling results demonstrate that a fractional error of flux linkage generation does not exceed 0.15 %. Рассмотрен синтез системы управления частотно-регулируемого синхронного электропривода с векторным регулированием момента. Подобные приводы находят применение в механизмах с достаточно широким диапазоном скорости и ударным приложением нагрузки, например, станы горячей и холодной прокатки. Момент в рассматриваемых системах управления формируется двумя координатами: током и потокосцеплением статора. В данной статье произведен расчет параметров наблюдателя состояния потокосцепления магнитного поля статора синхронного двигателя с демпферными обмотками. Система реализована на базе наблюдателя Люенбергера с обратной связью по ошибке. Потокосцепление определяется в ортогональной системе координат d, q, синхронно вращающейся с ротором. Проведено моделирование комплекса, включающего синхронный двигатель с возбуждением и наблюдатель состояния. Результаты моделирования показывают, что относительная погрешность формирования потокосцепления не превышает 0,15 %.