频谱校正在旋转机械启停分析中的应用研究

发布时间：2020-04-27 18:42

【摘要】： 旋转机械的启停是一个特殊的运行过程，由于机组状态变化较大，特别是伴随着转速的升降，机组表现出的转子动特性和故障征兆更是不可多得的有用信息，对于机组的安全运行和科学管理都有指导作用。因此，对启停过程的分析是旋转机械状态监测和故障诊断的重要内容之一。本论文以启停过程信号为研究对象，阐述波德图、奈奎斯特图、瀑布图和级联图这几种启停分析方法的特点和作用，并由此引出频谱校正技术，用来精确确定各频率分量的频率、幅值和相位，提高启停分析的精度。考虑到实际应用的需要，本文重点对几种常用校正方法的基本原理进行了数学推导，并在虚拟测试工具——LabVIEW中实现算法过程，通过信号仿真验证了各种校正方法的精度和应用场合。在进行启停机管理系统开发过程中，通过系统需求分析，选取合适的开发工具和关键技术，并由此提出系统总体构架。在信号采集部分，采用多通道同步采集卡PCI-6143和DAQ驱动程序完成脉冲信号的设置，并实现脉冲触发采样，消除初始相位误差，提高信号采集的准确性；在数据转接部分，选用实时性良好的通讯协议DataSocket和性能可靠的数据库系统Oracle8i进行数据传输、存储、维护和备份；简便的数据库访问技术LabSQL和富有针对性的表结构设计也为系统高效运行提供了有力保证。最后，在转子实验台上模拟转子系统启动过程，拾取某一转子XY方向两路轴振动信号，在服务器上进行数据入库。在启停机分析模块中，从数据库中读取各组数据，应用频谱校正技术确定各转速基频幅值和相位，绘制各种启停机图谱，进行参数识别和故障判定。实验证明，利用校正技术对旋转机械振动周期信号进行频谱修正，大大减小了相位误差，可以有效运用到启停机各种分析方法中，具有巨大的应用前景。
【图文】：

波德图,波德图,升速过程,转子

大连理工大学硕士学位论文还可以进行动静磨擦的分析。例如，图2.1显示的是某转子升速过程中的波德图，从该图中可以得到如下信息:(l)转子系统在各个转速下的振幅和相位;(2)通过振幅峰值和相位偏移时的转速，可以判断共振频率(或临界转速值)为3750r/mln;(3)反映系统阻尼的放大系数约等于4(共振峰处幅值100脚除以共振后的幅值25林m);(4)测量共振时振幅峰值的高度可以确定系统的阻尼。一2000一10000o+1000 100‘‘石石石石卜卜甲、、厂厂厂厂厂厂厂厂 }}}}}}}}}}}}习习习习习习习习叫叫叫叫叫叫叫侧甸 ......llll{III}}}队队 }}}}}}}}}}}llll!!!l}}}lIII卜气，，，， }}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn」」」」」」」 {{{{{{{{{{{{{ }}}}}}}}}}}}}\\\\\\\\\\\\\ \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ 111111111111111、、、、、、 {{{{{{{{{JJJJJJJ洲洲 kkkkkkkkk...曰曰，曰尹尹日日日日日日.魄 llllll‘.盼司iii，，

奈奎斯特图,升速过程,转子

这相当于给转子增添不平衡质量而使基频幅值与相位发生变化。事实上，各类旋转机械都可能存在某些明显或不明显的原因使得基频幅值与相位发生变化，这些变化都可以用奈奎斯特图来描述[’4〕。如图2.2描述的是某转子升速过程的奈奎斯特图，从该图上可以得到下列信息:(l)转轴自零转速到运行转速整个范围内对失衡力的响应;(2)可以判断共振频率(或临界转速值)为375or/min;(3)在165“处有一个12.7脚大小的慢滚动向量(由轴弯曲引起的);(4)在共振时有180“相位偏移;(5)共振过程中相位角滞后(与转轴转动方向相反移动);(6)在15O0r/min和3000r/min处结构有亚共振区。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH17

【相似文献】