变频辅机振动特性分析与抑制方法研究

从变频电动机谐波扭矩机理出发,理论分析了变频工况下谐波扭矩特性以及产生扭振结构共振的原因,得出脉动谐波扭矩的计算公式。建立了转子动力学模型,模拟分析了脉动谐波扭矩对轴系的影响,得出在变频工况下机组电动机侧联轴器处脉动谐波扭矩值最大。相应地给出了一种扭振抑制方法,结果表明,刚度阻尼质量系统可明显降低脉动扭矩幅值。     

变频电机驱动轴系扭矩脉动特性试验研究

为研究变频电机扭振机理,采用信号分析方法建立了变频电机SPWM运行模式下扭矩谐波特性分析模型,在变频电机驱动轴系试验台上开展了升速过程中扭矩特性试验研究.结果表明:变频电机不仅会产生转速的多阶整数倍频分量,在转速频率附近也会产生若干间谐波分量,随着分量阶次的升高,相应阶次分量的幅值减小;弯曲振动对脉动扭矩的影响较小;随着转速的升高,扭矩脉动幅值越来越大;扰动情况下,脉动扭矩中出现了大量杂频分量,幅值较无扰动时大.     

联轴器不对中状态对船舶轴系动力学特性影响的试验

针对某船舶高速轴系不对中状态对轴系振动的影响,建立涡轮转子-传动轴-太阳轮转子试验模型,通过调整轴承支座的标高来模拟平行不对中和转角不对中量,进行多次升降速试验获得靠近轴承处的转子的振动位移。研究表明:不同的联轴器不对中状态对轴系的临界转速没有影响;在工作转速4 200 r/min时,不同联轴器对中状态下轴系各测点基频振动幅值变化很小,靠近套齿联轴器的太阳轮右侧轴承处转子2倍频振动明显大于左侧轴承处的振动;整体抬高太阳轮轴系标高对2倍频振动的影响较小;太阳轮左侧轴承支座标高降低时各轴承处2倍频振动幅值均有一定程度的增大;降低涡轮驱动端轴承支座的标高,轴系2倍频振动幅值整体增大;各对中状态下所有测点振动幅值的计算值与试验测量值的平均偏差小于20%,不同的对中状态对涡轮机转子的振动影响均小于对太阳轮转子的影响。     

波形膜盘型线优化研究

波形膜盘联轴器相对于传统联轴器具有高扭矩直径比、高扭矩重量比和补偿能力大等优势,而波形膜盘型线设计直接关系到联轴器的性能,因此有必要对波形膜盘型线进行设计优化,以改善膜盘的受力分布,增大联轴器的安全系数。通过建立ANSYS有限元模型,分析了波形膜盘型线参数(型线厚度、型线幅值和型线周期)对联轴器安全系数的影响,得到在所选机组条件下波形膜盘的型线厚度取0.4 mm最佳,型线幅值取5 mm最佳,而型线周期为一个正弦曲线周期。     

不同惯量飞轮对脉冲机组轴系扭振性能影响研究

建立了三组不同惯量飞轮下脉冲机组轴系的当量系统模型,应用轴系扭转振动计算软件,分别对该三种方案下脉冲机组轴系自由振动和强迫振动进行了计算研究.分析了不同惯量飞轮对轴系固有频率、柴油机曲轴扭振应力、发电机转子电角、发电机转子扭矩、弹性联轴器扭矩的影响,根据分析结果,提出了合理的机组运行方案.并利用扭振测试分析系统,校核了其中一组惯量飞轮下脉冲机组的扭振计算结果,证明了理论计算结果的正确性.     

高弹性联轴器冲击特性试验研究

针对船舶动力系统中典型高弹性联轴器,结合橡胶隔振器的冲击特性研究方法,考虑高弹性联轴器的结构形式和负载情况的特殊性,利用DCS-3000冲击试验台进行了冲击试验研究.建立了高弹联轴器冲击刚度和冲击变形等冲击特性的测试、数据处理和分析方法.得到的高弹联轴器冲击特性及特性参数,可作为传动装置抗冲击设计的参考依据.     

某型发电机组噪声异常分析

某发电机组台架试验时发出异常噪声。通过测试与分析该机组振动与噪声及曲轴轴系扭振幅值与频谱特征,表明:机组异常噪声的根本原因为轴系扭振过大;高弹橡胶柱塞的挤压、滑动与摩擦是异常噪声的来源。据此提出了改进建议。     

扭振作用下联轴器应力分析

建立了联轴器的有限元模型,确定联轴器螺栓孔与螺栓发生挤压时的危险位置,计算联轴器传递不同扭矩时危险位置的最大等效应力,进一步拟合得到联轴器传递扭矩与危险位置最大等效应力之间的关系式.最后仿真两相短路故障时的电磁力矩响应,通过该关系式得到联轴器与螺栓所受的瞬时局部应力.结果表明:当汽轮发电机组轴系发生扭振故障时,联轴器部位所受的扭矩出现波动,此处的应力处于交变状态,长期处于交变应力作用下会使部件发生疲劳失效.     

弯扭耦合作用下变频风机叶片断裂分析与治理技术研究

针对某变频运行风机发生的叶片断裂故障,采用无线应变测试技术获取了不同工况下转轴扭矩脉动特性。建立叶轮叶片有限元模型,获取风机各阶模态特性;将实测脉动扭矩作为激励,计算扭矩脉动下叶片所承受的应力特性。结果表明：电机输出谐波可能激发叶片轮盘弯扭耦合共振,导致叶片局部应力增大,进而疲劳断裂;叶片顶部加之字形加强筋可以有效减小叶片振动,预防断裂。     

快关调节阀中蒸汽压力脉动对轴系扭矩的影响

使用快关调节阀控制能激励周期蒸汽压力脉动。通过数字仿真研究，计算了快关调节阀中主蒸汽压力脉动和再热蒸汽压力脉动对汽轮发电机轴系扭矩的影响。结果表明，除非主蒸汽压力脉动固有频率与轴系扭振第一阶固有频率重合引起严重共振，通常快关调节阀控制对轴系扭转疲劳寿命损耗没有大的影响。图５参９     

电网短路故障下双馈风电机组传动链扭振疲劳可靠性分析

双馈风电机组电气故障扰动引起的电磁转矩波动易造成轴系传动链扭振疲劳,有必要研究电网短路故障对机组传动链扭振疲劳可靠性的影响.首先建立考虑关键部件柔性的传动链有限元模型,通过模态分析获取传动扭振模态.其次基于集中质量法,建立机电耦合模型,以电网短路故障为扰动因素,仿真分析电网短路故障下电磁转矩动态响应.最后将电网短路故障...     

高水头混流式水轮机尾水管压力脉动综述

在高水头的混流式水轮机中,由工程实例的观测和研究可以得出,其运行过程中的机组不稳定性主要来源于机械内部的水力振动,而尾水管压力脉动作为水轮机水力振动的主要原因,在一定情况下会引起机械的疲劳失效。而从其内部流动机理上看,其周期性脉动特征是偏工况条件下尾水管内部的涡带振动,旋进涡核会产生高振幅低频压力脉动和高频压力脉动。本文主要介绍和讨论了国内外学者对这一领域的研究。这些研究主要包括尾水管涡带振动的机理研究,尾水管涡带振动的试验研究和数值模拟,尾水管涡带振动的结构影响,尾水管涡带振动的预防措施及对策。     

离散小波与傅里叶分析相结合的水电机组振动测试研究

为了更为准确有效地诊断水电机组的振动情况,对国内某电站进行稳定性试验,实测变负荷情况下机组的上下机架、各导轴承的振动和摆度信号以及尾水管的压力脉动,分析振动峰峰值与负荷的变化规律,并结合离散小波与频谱分析对水导轴承的摆度信号进行处理,提取出信号的奇异点和能量的优频(集中在0~50Hz的中低频段内)。分析得出是机组的动不平衡引起的主轴碰磨和水力脉动引起机组的异常振动,需进行动平衡处理,通过实际检修验证了该方法的有效性。     

大型抽水蓄能机组振动特性分析与评价

抽水蓄能机组振动尤其是其水力稳定性直接关系到电站的安全运行,是检验主机设计加工、现场安装及新机调试等质量的重要验收指标之一。以清远抽水蓄能电站~#1机组为研究对象,基于动平衡试验等一系列现场试验,结合旋转机械振动测量评价ISO标准和机组自身特性,评价分析了~#1机组振动特性。结果表明,采用长短叶片转轮设计明显降低了无叶区压力脉动和水导轴承座振动,且其振动性能优于常规叶片转轮。利用现场动平衡试验解决了发电机转轴振动及轴承座振动由质量不平衡所导致的振动超标问题,在最优工况下~#1机组上导、下导轴承座振动位移均小于16μm,三导摆度位移均小于148μm,即便处于50%负荷稳态工况其振动幅值仍处于A/B区。     

汽轮发电机组轴系弯扭耦合振动问题研究综述

汽轮发电机组轴系由于存在质量不平衡和电磁扰动,在轴系中存在着弯曲振动,在发电机转子存在扭转振动,此前的研究工作大多将轴系的弯曲振动和扭转振动分别进行研究,但在工程实际的某些条件下,研究表明存在着弯扭耦合振动问题。对系统的弯扭耦合振动研究能对振动机理和运行规律有更为深入的认识和更为准确地反映机组的运行状态。总结了汽轮机组轴系弯扭耦合振动问题的研究现状,并对弯扭耦合的研究问题进行了展望。     

小容量同步发电机组谐波特性分析

相对于大电网,小容量系统惯性小、承受扰动的能力弱,因此小容量同步发电机组受谐波影响较大。为揭示谐波的作用机理,从注入谐波电流后电机内部的电磁关系变化人手,描述了谐波电流形成的旋转磁场与基波磁场叠加后的形态。进而分析了谐波电流对发电机输出电压的影响,并运用瞬时功率理论推导了谐波转矩的解析式,指出了发电机组转轴机械振动的原因。进行了柴油发电机组带非线性负载的实验,观察了机组在谐波影响下的运行状态,实验结果与理论分析一致。     

基于轴系对中数据的轴承载荷识别方法

基于汽轮发电机组轴系对中检测数据,应用传递矩阵方法建立了轴承载荷识别模型,首先由对中数据识别轴承标高,然后由轴承标高计算轴承载荷．以某350MW汽轮发电机组为例进行了计算,分析了张口和高低差对轴承载荷的影响以及3种不同对中状态下的载荷分配．结果表明：该方法可有效地由轴系中心检测数据识别轴承标高和轴承栽荷;理想对中状态下,各对轮处的张口和高低差为0;检修后低速盘车状态下,1号、2号轴承顶轴油压相近,2个轴承的载荷分配基本均匀;满负荷运转状态下,轴系振动稳定,消除了突发性不稳定振动现象．     

非接触式在线监测扭力计在催化装置烟气能量回收机组中的应用

烟气轮机是催化裂化装置的核心设备之一,其实际回收功率为各方所关注。这就需要做到便捷、准确地测量烟气轮机的回收功率,并可以在DCS上或机组控制系统上实时监测。KOP—FLEX公司的非接触式在线监测扭力计可以满足这些要求,其思路是将联轴器与扭力计做成一个整体,通过非接触式探头,检测联轴器中间节在传动过程中的扭转位移量和转速,计算出联轴器上传递的扭矩,进而计算出实际的功率值并予以显示。设计选用过程中应考虑安全性、力学模型分析、联轴器护罩应采用铸铝而不能采用钢板焊接、显示单元与DCS或机组控制系统的通讯联系、机组的安装找正对精度的影响、机组各单机定位时的轴端距离确定等问题。非接触式在线监测扭力计能够与机组其他监测仪表构成完整的监控体系,可进行新建烟气轮机性能标定、日常烟气轮机回收功率监视及突发事故的监测等。     

CM-G高弹联轴器在柴油发电机组上的应用

介绍了CENTAMAX-G高弹联轴器在M11柴油发电机组上的应用。通过对初选定的CM-G-1800-70-14型联轴器与机组的扭振计算表明,该型联轴器能满足柴油发电机组在正常使用状态下的运用要求;并对CM-G-1800-70-14弹性联轴器的安装作了详细介绍。