汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子作為電力系統(tǒng)中的重要樞紐,其能否穩(wěn)定運(yùn)行直接影響整個(gè)電力系統(tǒng),因此,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在出廠時(shí)都要在廠內(nèi)試驗(yàn)站進(jìn)行全速(0～3300r/min)動平衡實(shí)驗(yàn)。由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不同轉(zhuǎn)速下振動幅值和振動方向都會發(fā)生改變,傳統(tǒng)的雙通道動平衡測試系統(tǒng)不能滿足動平衡要求。針對汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的動平衡問題,提出了多通道振動信號采集的測量方法,研制了一種柔性轉(zhuǎn)子高速動平衡測試系統(tǒng)。主要研究了以下內(nèi)容:1.對汽輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,分析了汽輪發(fā)電機(jī)的主體結(jié)構(gòu)及其各個(gè)子部件的工作特點(diǎn),重點(diǎn)分析了轉(zhuǎn)子在低速和高速狀態(tài)下振動變化明顯問題,提出解決方案。進(jìn)行測試系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確立測試系統(tǒng)的組成,主要分為上位機(jī)和下位機(jī)兩部分。2.下位機(jī)硬件電路部分主要實(shí)現(xiàn)振動信號的精確拾取與信號處理,研究了放大濾波技術(shù)、鎖相倍頻技術(shù)、跟蹤濾波技術(shù)等,解決了在復(fù)雜環(huán)境條件下信號的放大和濾波處理,準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題。3.上位機(jī)軟件部分主要對采集數(shù)據(jù)的深入研究,包括動平衡互相關(guān)算法的編寫,掃頻分析功能的實(shí)現(xiàn),影響系數(shù)法的標(biāo)定模塊,多通道的數(shù)據(jù)選擇與數(shù)據(jù)處理,不平衡量的幅值與相角計(jì)算,并對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲。4.進(jìn)行了測試系統(tǒng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,對測試系統(tǒng)整體進(jìn)行測試與調(diào)試,檢測其準(zhǔn)確性,并進(jìn)行改進(jìn)和完善,最后對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該檢測系統(tǒng)精度高、穩(wěn)定性好、在對汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的動平衡檢測上有著很大的應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM311
【部分圖文】：

轉(zhuǎn)子的導(dǎo)磁性能、承受能力、耐溫強(qiáng)度、材料的承受強(qiáng)度、加工質(zhì)量及轉(zhuǎn)??子裝配精度都應(yīng)達(dá)到轉(zhuǎn)子所要求的質(zhì)量要求。這樣才能夠保證對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的振??動不會產(chǎn)生明顯的影響。圖２．３為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖。??－８－??

２．２．１轉(zhuǎn)子主軸??汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一般分為兩種形式，整體式和組合式，目前，大多數(shù)轉(zhuǎn)子鐵??芯都采用整體式結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子主軸約有２／３的周長開有軸向槽，主要是使轉(zhuǎn)子繞組和??導(dǎo)磁處于穩(wěn)定和牢固的狀態(tài)，其余主要用于支撐整個(gè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。由于轉(zhuǎn)子的自重，??轉(zhuǎn)子的水平方向和垂直方向的撓度不一樣，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈，撓曲程度就會變化兩??次，因此，振動信號采集的時(shí)候會采集到倍頻信號干擾，對于細(xì)長形狀的柔性轉(zhuǎn)??子表現(xiàn)得更為明顯［｜８］。為了消除這種倍頻干擾，需要在轉(zhuǎn)軸表面多開幾個(gè)月牙槽，??保證轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布均勻，使轉(zhuǎn)子的振動減�。郏保梗�。??２．２．２轉(zhuǎn)子繞組??發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組采用冷拔銅，機(jī)械強(qiáng)度高、含銀量低。寬度約為２０？４０ｍｍ，??厚度為２？８ｍｍ，這兩個(gè)導(dǎo)體形成一個(gè)繞組。一般情況下，云母絕緣板用于隔絕轉(zhuǎn)??

２．３試驗(yàn)站??由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的特點(diǎn)、裝配過程的復(fù)雜性，轉(zhuǎn)子的動平衡至關(guān)重要，而試??驗(yàn)站就相當(dāng)于一個(gè)現(xiàn)場環(huán)境，為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供一個(gè)與工作現(xiàn)場基本一致的環(huán)境??來進(jìn)行平衡實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)站是對轉(zhuǎn)子的各個(gè)轉(zhuǎn)速區(qū)進(jìn)行平衡，包含了轉(zhuǎn)子的共振區(qū)，??并且能夠?qū)D(zhuǎn)子進(jìn)行超速試驗(yàn)，非常適合發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的平衡實(shí)驗(yàn)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在??低速時(shí)也是符合剛性轉(zhuǎn)子的特點(diǎn)，普通的平衡機(jī)只能承受發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子低速旋轉(zhuǎn)進(jìn)??行平衡測量，而發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子只有在高速時(shí)內(nèi)部的勵磁繞組才能完全張開，平衡狀??態(tài)完全不一樣，此時(shí)通過測試系統(tǒng)對轉(zhuǎn)子進(jìn)行校正平衡，再通過試驗(yàn)站進(jìn)行反復(fù)??試驗(yàn)都能達(dá)到平衡標(biāo)準(zhǔn)，則說明該轉(zhuǎn)子符合要求。??２．４平衡理論分析??根據(jù)上述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分析與現(xiàn)實(shí)情況下的分析，轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布不可??
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