水輪機(jī)組振動狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析研究.pdf

1、水電作為清潔的可再生能源，以其巨大的潛在資源，越來越受到電力行業(yè)的重視。開發(fā)水輪機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測及相關(guān)技術(shù)，實(shí)施狀態(tài)檢修，提高水輪機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，是電力行業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求。
　　論文設(shè)計(jì)開發(fā)了一套水輪機(jī)組振動狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和基于傳遞矩陣的轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析程序；設(shè)計(jì)制作了轉(zhuǎn)子動力學(xué)試驗(yàn)臺并進(jìn)行了轉(zhuǎn)子動力學(xué)試驗(yàn)。
　　水輪機(jī)組振動狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩部分組成，具有信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)參量實(shí)時顯示、數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)

2、分析等功能，可用于32通道信號的監(jiān)測。數(shù)據(jù)采集板卡的設(shè)計(jì)采用兩片四通道同步采樣芯片 AD7865實(shí)現(xiàn)八通道信號同步采樣，并采用雙 SRAM交替存儲模式實(shí)現(xiàn)任意時間長度的連續(xù)采樣，能夠完整、準(zhǔn)確的捕獲突發(fā)性瞬態(tài)特征信號，提高了監(jiān)測的可靠性。數(shù)據(jù)分析應(yīng)用了常見的時域和頻域分析、軸心軌跡圖、瀑布圖等信號分析方法以及動平衡試驗(yàn)分析模塊進(jìn)行分析。該系統(tǒng)亦可用于汽輪機(jī)等其他旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)測與分析。
　　基于傳遞矩陣的轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析程序?yàn)檗D(zhuǎn)子

3、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和狀態(tài)優(yōu)化與調(diào)整提供參考。分析程序采用Matlab語言實(shí)現(xiàn)。
　　設(shè)計(jì)制作的轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺具有轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)、轉(zhuǎn)盤位置可變和可以人為安裝偏心質(zhì)量的功能。在此試驗(yàn)臺上完成了轉(zhuǎn)子變速測試和柔性轉(zhuǎn)子動平衡試驗(yàn)，測得該試驗(yàn)臺轉(zhuǎn)速在300-6000 r/min狀態(tài)下轉(zhuǎn)軸的振幅--轉(zhuǎn)速曲線，利用監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析軟件分析得到了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速，這與轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析程序分析得到的臨界轉(zhuǎn)速值吻合。在監(jiān)測系統(tǒng)動平衡試驗(yàn)分析模塊的指導(dǎo)下,動平