柔性转子试验站高速动平衡测试系统研制

发布时间：2020-10-11 02:02

　　 汽轮发电机转子作为电力系统中的重要枢纽,其能否稳定运行直接影响整个电力系统,因此,发电机转子在出厂时都要在厂内试验站进行全速(0～3300r/min)动平衡实验。由于发电机转子的结构复杂,不同转速下振动幅值和振动方向都会发生改变,传统的双通道动平衡测试系统不能满足动平衡要求。针对汽轮发电机转子的动平衡问题,提出了多通道振动信号采集的测量方法,研制了一种柔性转子高速动平衡测试系统。主要研究了以下内容:1.对汽轮发电机的结构进行了研究,分析了汽轮发电机的主体结构及其各个子部件的工作特点,重点分析了转子在低速和高速状态下振动变化明显问题,提出解决方案。进行测试系统的整体结构设计,确立测试系统的组成,主要分为上位机和下位机两部分。2.下位机硬件电路部分主要实现振动信号的精确拾取与信号处理,研究了放大滤波技术、锁相倍频技术、跟踪滤波技术等,解决了在复杂环境条件下信号的放大和滤波处理,准确的数据转换问题。3.上位机软件部分主要对采集数据的深入研究,包括动平衡互相关算法的编写,扫频分析功能的实现,影响系数法的标定模块,多通道的数据选择与数据处理,不平衡量的幅值与相角计算,并对测试数据进行数据库存储。4.进行了测试系统的相关实验以及实验数据的分析,对测试系统整体进行测试与调试,检测其准确性,并进行改进和完善,最后对发电机转子进行了现场实验。实验结果表明,该检测系统精度高、稳定性好、在对汽轮发电机转子的动平衡检测上有着很大的应用价值。
【学位单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM311
【部分图文】：

转子的导磁性能、承受能力、耐温强度、材料的承受强度、加工质量及转??子装配精度都应达到转子所要求的质量要求。这样才能够保证对发电机转子的振??动不会产生明显的影响。图２．３为发电机转子结构图。??－８－??

２．２．１转子主轴??汽轮发电机转子一般分为两种形式，整体式和组合式，目前，大多数转子铁??芯都采用整体式结构。转子主轴约有２／３的周长开有轴向槽，主要是使转子绕组和??导磁处于稳定和牢固的状态，其余主要用于支撑整个转子系统。由于转子的自重，??转子的水平方向和垂直方向的挠度不一样，当转子转一圈，挠曲程度就会变化两??次，因此，振动信号采集的时候会采集到倍频信号干扰，对于细长形状的柔性转??子表现得更为明显［｜８］。为了消除这种倍频干扰，需要在转轴表面多开几个月牙槽，??保证转子的质量分布均匀，使转子的振动减小［１９］。??２．２．２转子绕组??发电机转子绕组采用冷拔铜，机械强度高、含银量低。宽度约为２０？４０ｍｍ，??厚度为２？８ｍｍ，这两个导体形成一个绕组。一般情况下，云母绝缘板用于隔绝转??

２．３试验站??由于发电机转子的特点、装配过程的复杂性，转子的动平衡至关重要，而试??验站就相当于一个现场环境，为发电机转子提供一个与工作现场基本一致的环境??来进行平衡实验，试验站是对转子的各个转速区进行平衡，包含了转子的共振区，??并且能够对转子进行超速试验，非常适合发电机转子的平衡实验。发电机转子在??低速时也是符合刚性转子的特点，普通的平衡机只能承受发电机转子低速旋转进??行平衡测量，而发电机转子只有在高速时内部的励磁绕组才能完全张开，平衡状??态完全不一样，此时通过测试系统对转子进行校正平衡，再通过试验站进行反复??试验都能达到平衡标准，则说明该转子符合要求。??２．４平衡理论分析??根据上述发电机转子的结构分析与现实情况下的分析，转子的质量分布不可??
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本文编号：2835883