汽轮发电机组轴系瞬时转速测量技术研究

论文总字数：22375字

摘 要

本文主要讨论了汽轮机组转子的瞬时转速的测量。首先简要叙述了瞬时转速的定义和测量汽轮机组转子瞬间转速的意义及选题背景。其后介绍了转速测量基本方法，这些测量方法分为接触式和非接触式两大类，并从精确度、误差来源及操作难度等各方面对其具体测量方法进行分析比较。然后主要对非接触式测量方法中的电量测量转速方法进行说明，包括系统组成、敏感元件、信号采集处理系统以及转速提取算法等。转速提取算法主要是测周期法和测频率法，在研究理论的基础上分析原始信号的特征及相应的处理方法对转速提取结果的影响；不同转速提取算法的基本原理、响应时间、数据存储长度等。再利用转子振动试验台系统进行相关试验，根据实验数据，从转子系统和敏感元件等角度，通过实验数据分析使用转子瞬时转速测量中的影响因素并给出相应修正措施。从轴系本身原因方面，包括调速系统、轴系扭转振动、轴系径向振动；从转速敏感元件方面，包括测速齿轮的几何特征、加工精度等因素。

关键词： 瞬时转速测量，电测法，影响因素

Turbine Shaft Instantaneous Speed Measurement Technology

Abstract

This article focuses on measuring the instantaneous speed steam turbine rotor. First, a brief description of the definition and measurement of instantaneous speed instantaneous steam turbine rotor speed meaning and background. Thereafter introduces basic speed measurement methods, these measurements are divided into contact and non-contact two categories were compared and analyzed from all aspects of accuracy, error sources and their specific operational difficulties and other measurement methods. Then the main non-contact measuring method for measuring the speed of electricity method will be described, including system components, sensor, signal acquisition and processing system and speed extraction algorithms. Speed ​​extraction algorithm is mainly measured cycle method and frequency measurement method to analyze the impact characteristics of the original signal and corresponding treatment on the speed extraction results in basic research theory; different speeds to extract the basic principle of the algorithm, response time, data storage length. Recycling rotor vibration test bed system related tests, according to experimental data from the rotor system and sensitive components such as angle, transient analysis Rotor Speed ​​Measurement using factors and the corresponding corrective action by experimental data. From the shaft reasons, including the governor, shafting tensional vibration, radial shaft vibration; from the speed sensor, including speed gear geometry, the machining accuracy and other factors.

Key words: instantaneous speed measurement, power measurement method, influence factor

目录

第一章 绪论 4

1.1选题背景及意义 4

1.2转速测量技术的发展 5

1.3主要研究内容及方法 5

第二章 非接触式电量转速测量方法基本原理 7

2.1引言 7

2.2系统组成 7

2.3转速敏感元件 8

2.4信号采集及处理系统 8

2.5转速提取算法 10

2.6本章小结 14

第三章 转子系统对转速测量影响因素分析 15

3.1引言 15

3.2 控制系统的影响 15

3.3 轴系扭转振动对转子瞬时转速的影响分析 15

3.4 轴系径向振动对转速测量的影响 17

3.5 本章小结 25

第四章 测试敏感原件的影响 26

4.1引言 26

4.2测试齿轮齿数对电涡流传感器输出信号的影响 26

4.3测速齿轮加工精度的影响 29

4.4本章小结 29

第五章 总结 30

致谢 31

参考文献（references） 32

第一章 绪论

1.1选题背景及意义

1.1.1转速和瞬时转速

机械制造技术在飞速发展，高转速的旋转机械设备应用越来越广泛。汽轮机作为发电系统中将热能转换为机械能的设备，更是有至关重要的作用。在工业化发展过程中，发电厂发电总量的需求不断增大，发电机组的容量不断增加，对转子的要求也随之不断提高。

汽轮发电机组转子的转速是机组的最重要物理参数之一。转子转动的快慢称作转速，转速分为平均转速和瞬时转速。平均转速是指转子在某段时间内转动快慢的平均水平，瞬时转速是转子在某一瞬间转动的快慢。转速用符号n表示，常用单位rpm（转/分）。理论上来说瞬时转速无法通过测量得到，而平均转速可以用转数与时间的比值求得，但是当该时间段无限趋近于一个极小的值时，其对应平均转速可以近似看作瞬时转速。

1.1.2瞬时转速的现实意义

瞬时转速的测量对于转动惯量的求取有极为重要的现实意义。汽轮发电机组轴系瞬时转速的高精度测量是识别转子转动惯量的关键技术。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：22375字