本文關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速給水泵軸系扭振安全性研究

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【摘要】：隨著我國(guó)節(jié)能減排政策的不斷推進(jìn),火電行業(yè)的節(jié)能也受到了各大電力企業(yè)的重視�；痣姀S中,輔機(jī)是廠用電消耗大戶。近年來,對(duì)大功率輔機(jī)的變頻改造在電廠中備受親睞。但在降低能耗的同時(shí),變頻改造也帶來了意想不到的事故。如機(jī)組振動(dòng)增大、電網(wǎng)中存在諧波,嚴(yán)重的還會(huì)造成輔機(jī)設(shè)備的損毀。電廠輔機(jī)設(shè)備中,電動(dòng)給水泵的能耗相當(dāng)大。在節(jié)能改造中,電動(dòng)給水泵成為變頻改造的主要對(duì)象。本文針對(duì)改造后的系統(tǒng),從扭振的角度對(duì)電動(dòng)給水泵組軸系的安全性進(jìn)行了研究。本文首先對(duì)齒輪一轉(zhuǎn)子系統(tǒng)建立了多段集中質(zhì)量扭振模型,模型中考慮了齒輪副嚙合剛度的對(duì)模型固有特性的影響,推導(dǎo)了齒輪副單元的傳遞矩陣,使用Riccati傳遞矩陣法求解了模型的固有頻率和振型；同時(shí),建立了軸系的有限元模型,使用Ansys有限元分軟件對(duì)軸系進(jìn)行模態(tài)求解,并與傳遞矩陣法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,確保扭振模型以及算法的準(zhǔn)確性：接著,給水泵組軸系發(fā)生扭振的誘因進(jìn)行了研究,主要分析了變頻器輸出電壓諧波特性和電動(dòng)機(jī)電源三相不平衡的機(jī)理,并在Matlab/Simulink建立仿真模型,得到了以上兩種擾動(dòng)下電動(dòng)機(jī)電磁力矩的波動(dòng)情況；最后,采用Newmark-β法和Riccati傳遞矩陣法相結(jié)合的算法計(jì)算系統(tǒng)軸系扭振動(dòng)態(tài)響應(yīng),采用局部應(yīng)力應(yīng)變法和雨流計(jì)數(shù)法,對(duì)給水泵組在這兩種激勵(lì)源作用下的扭振安全性和壽命損耗進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)給水泵 扭振 變頻調(diào)速 安全性
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM621
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題背景與研究意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 齒輪-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 變頻器輸出特性研究現(xiàn)狀12
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容12-14
• 第2章 給水泵系統(tǒng)軸系扭振建模14-23
• 2.1 電動(dòng)給水泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹14
• 2.2 給水泵軸系集中質(zhì)量扭振模型的建立14-18
• 2.2.1 多段集中質(zhì)量模型的�；椒�15-18
• 2.2.2 系統(tǒng)軸系的模化準(zhǔn)則18
• 2.3 系統(tǒng)軸系有限元扭振模型的建立18-22
• 2.3.1 增速齒輪箱的建模18-19
• 2.3.2 其他部件的建模19-20
• 2.3.3 使用的單元介紹20-22
• 2.4 小結(jié)22-23
• 第3章 給水泵組軸系扭振固有特性分析23-37
• 3.1 引言23
• 3.2 固有特性計(jì)算方法23-28
• 3.2.1 Riccati傳遞矩陣法23-27
• 3.2.2 有限元模型的固有特性求解方法27-28
• 3.3 工程應(yīng)用實(shí)例分析28-34
• 3.3.1 系統(tǒng)軸系扭振模型28-31
• 3.3.2 系統(tǒng)軸系扭振固有特性計(jì)算31-34
• 3.4 參數(shù)變化對(duì)齒輪-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)固有特性的影響34-36
• 3.4.1 阻尼對(duì)系統(tǒng)固有特性特性的影響34-35
• 3.4.2 齒輪副嚙合剛度對(duì)系統(tǒng)固有特性的影響35-36
• 3.5 小結(jié)36-37
• 第4章 變頻調(diào)速給水泵軸系扭振誘因分析37-50
• 4.1 引言37
• 4.2 變頻器諧波特性分析及仿真37-45
• 4.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理37-38
• 4.2.2 PWM調(diào)制原理38
• 4.2.3 SPWM逆變器輸出電壓諧波分析38-42
• 4.2.4 變頻器諧波對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響42-43
• 4.2.5 逆變器諧波對(duì)電磁影響仿真計(jì)算43-45
• 4.3 電動(dòng)機(jī)輸入電源三相不平衡影響分析及仿真45-49
• 4.4 小結(jié)49-50
• 第5章 給水泵組軸系扭振安全性分析50-59
• 5.1 引言50
• 5.2 動(dòng)態(tài)響應(yīng)計(jì)算方法50-54
• 5.3 疲勞壽命損耗計(jì)算方法54-55
• 5.4 工程應(yīng)用實(shí)例分析55-58
• 5.4.1 三相不平衡的動(dòng)態(tài)響應(yīng)55-56
• 5.4.2 變頻器諧波下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)56-57
• 5.4.3 系統(tǒng)軸系壽命損耗計(jì)算57-58
• 5.5 小結(jié)58-59
• 第6章 結(jié)論與展望59-60
• 6.1 主要結(jié)論59
• 6.2 課題展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 致謝64

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