300MW汽轮发电机组轴系扭振机电耦合冲击响应的模拟研究

大型汽轮发电机组轴系扭振是发电机机械系统与电网系统相互耦合作用的结果。由于电网负荷变化的随机性,突发性及多样性,机组承受的扭振冲击载荷及其响应特性十分复杂。本文采用弹性连续体振动波动方程的解析方法,分析了300MW汽轮发电机组的扭振响应特性,并针对几种典型的外部激励,对网机耦合作用下机组轴系的扭振强迫振动进行了计算机模拟考核。     

5kW扭振模拟机组轴系扭振试验研究

本文在介绍TVAP—M扭振测试分析软件包的基础上,着重介绍了应用TVAP—M在5kW汽轮发电机组轴系扭振模拟机组上进行的一系列机电互作用扭振试验.通过试验确定了该模拟机轴系的扭转固有特性.试验表明:在低频情况下,变频励磁激振是一种行之有效的激振方式.最后利用串补电容方式对机电互作用下的次同步谐振进行了探讨.     

大型汽轮发电机组转子轴系扭振弹性波的解析研究

建立了汽轮发电机组轴系的弹性连续体扭振模型,提出了求解复杂阶梯轴系扭振波动方程的解析方法。计算了一台200MW机组转子轴系扭振波动特性的精确解,并与离散系统计算结果做了比较。根据机组扭振干扰力矩的复杂性和随机性,利用该方法进行了网机耦合作用下的扭振强迫振动考核。     

基于二次型全局最优控制算法的汽轮发电机组轴系扭振主动控制模拟

把线性定常二次型全局最优控制算法与大型汽轮发电机组轴系扭振理论相结合,以减少轴系扭振能和控制源能量为优化目标,提出了大型汽轮发电机组轴系扭振的线性定常二次型全局最优控制理论,构造了汽轮发电机组轴系扭振主动控制的状态空间方程。阐述了求解离散黎卡提矩阵代数方程的非递推解法,提出利用求解哈密特矩阵特征值问题来确定二次型最优控制反馈矩阵的方法。为了考查扭振主动控制效果,编制了适用于离散系统扭振主动控制的仿真计算程序,利用所编程序对一台200 MW汽轮发电机组轴系进行了扭振主动控制模拟计算,并进行了扭振主动控制的时域特性分析。分析结果表明,采用线性定常二次型全局最优控制理论对汽轮发电机组轴系扭振进行主动控制,不但有很好的减振效果,而且所需控制力矩较小。     

汽轮发电机组轴系扭振监测与分析系统

对汽轮发电机组轴系扭振进行在线监测与分析,是关系到汽轮发电机组安全运行的重大课题之一.本文在介绍时间脉冲法测量旋转轴系扭振的原理及信号处理的基础上,详细阐述了新近研制的汽轮发电机组轴系扭振监测与分析系统的结构组成和功能分析.     

汽轮发电机组轴系扭振及系统扰动对其影响的机理分析

从轴系扭振的基本物理概念出发,阐述了汽轮发电机组轴系扭振的现象与特点,并就电力系统电网中发生的各种扰动对汽轮发电机组轴系扭振的影响的机理进行了分析探讨。     

汽轮发电机转子系统扭转振动及其控制过程研究

扭转振动是旋转机械中普遍存在的问题，特别是汽轮发电机轴系，由于电力系统瞬变过程，引起的汽轮发电机组轴系的扭振，扭振引起的最大的附加应力可以超过驱动力矩所产生的工作应力数倍，可以产生累计疲劳破坏和随之而来的轴的预期寿命的缩短，这将引起发电机严重事故。     

汽轮发电机组轴系扭振动态响应计算分析

汽轮发电机组轴系扭振的动态响应分析对机组安全运行和电网的稳定有着重要意义.本文将对东方300MW合缸型汽轮发电机组扭振物理模拟实验系统在分析其固有特性基础上通过将逐步积分法的思想与传统传递矩阵法相结合并应用增量传递矩阵法数学建模方法进行了扭振响应的计算分析研究,以此来反映东方300MW机组轴系的动态变化规律和变化趋势....     

次同步谐振对汽轮发电机组轴系扭振冲击的研究

本文研究了在电力系统发生次同步谐振时汽轮发电机组轴系的扭振特性。建立了机电统一模型,进行了数字仿真研究:并利用动模机组和模拟电网进行了一系列同步扭振试验。研究表明,次同步谐振对轴系的影响与机组特性参数和运行参数有密切关系。     

次同步谐振下机组轴系弯扭振动信号分析

分析了次同步谐振下机电扭振互作用的原因.针对现场难以实现的困难,提出并设计了汽轮发电机组模拟系统的次同步谐振试验,并将HHT应用到次同步谐振下的机组弯扭振动的信号分析.Hilbert谱图定量刻画了次同步谐振下轴系弯扭振动的快速发展过程,直观准确地表现了弯扭信号的本质特征.分析表明,次同步谐振下轴系的弯振和扭振是相互影响、相互作用的,发现扭振有抑制轴系复杂频率振动的能力.当次同步谐振的扭振发生时,扭振含有的丰富频率成分发生了变化,并且弯振的二倍频消失.     

机车柴油发电机组扭振问题的初步探讨

通过对某型柴油机发电机组扭振计算报告和扭振测试报告的分析,了解了该机组轴系的扭振特性。利用开发的柴油机轴系扭转振动计算分析软件TVCA2006进行了针对性的计算和参数调试,对自由扭振和强迫扭振计算结果进行了验算,在此基础上提出了减振措施。     

汽轮发电机组轴系扭振模拟试验台研制

汽轮发电机组轴系主要承受扭转负荷,因为该轴系的长径比非常大,致使相对扭转刚度降低,从而使扭振固有频率下降,扭转振动危险增高。针对扭转振动的特点研制了扭振模拟试验台,可以模拟发电机组轴系的各种短路、甩负荷、开路运行等工况。试验台由伺服驱动系统、轴系工作台、数据采集系统和载荷发生系统四个部分。试验台的最高转速为8000r/min,载荷发生器可产生周期和冲击激励,传感器采用电涡流位移传感器,采集的数据由计算机软件进行分析处理。     

特高压输电系统次同步谐振分析

加装串补装置可提升高压输电线路的输送能力,但这也是系统发生次同步谐振的诱因之一。以某实际电力系统为例,采用解析法对汽轮发电机组轴系扭振的模态进行分析,对不同频率下系统等值阻抗进行扫描,研判发生次同步谐振的风险;并基于时域仿真,对不同工况下系统运行情况进行验证,结果表明：汽轮发电机组轴系扭振模态与解析法的计算结果吻合;机组轴系扭振的剧烈程度及振荡模态会随故障不同而改变;任何工况下,发电机轴段均不会发生轴系扭振。     

联轴器特性对柴油发电机组轴系扭振性能影响研究

联轴器作为连接主从动轴的关键部件,对轴系扭振性能有显著影响。文中以匹配典型高弹性联轴器和大刚度联轴器的柴油发电机组轴系为对象,采用仿真分析与试验测试相结合的方法研究了轴系固有特性;进而在相同激振力矩作用下,分别对稳态均衡、非均衡工况时两种轴系曲轴自由端扭振响应进行对比分析,研究联轴器特性对电机转子振动的影响;在启动停机过程的研究中,指出匹配高弹性联轴器的轴系会发生扭振共振,联轴器会产生远大于机组在正常工作转速时的交变扭角差,这是目前国内外相关标准(GB15371-2008和ISO3046-5)尚未提及但值得评估的问题;针对匹配大刚度联轴器的轴系扭振共振问题,提出了通过优化轴系关键参数等方法进行轴系的减振设计。     

汽轮发电机组扭振测试系统的研究

介绍了微机型扭振测试系统的设计方案和实现手段。此系统以汽轮发电机组轴系为对象 ,数据测量和采集以单片机为主 ,做成扩展卡可插入微机扩展槽中 ,系统功能是通过计算机上的主程序实现的。整个系统具有高速度、高精度、高性能价格比等特点 ,可应用于旋转机械轴系的扭振监测和分析。     

2.8T柴油机轴系扭振特性测试与分析

利用比利时LMS公司生产的噪声振动测量系统,对某国产新型柴油机进行了全负荷加速工况下的曲轴扭振特性测试,同时采集曲轴飞轮端和自由端的转速信号,通过对全转速范围内加速工况下的扭振时域波形和各谐次扭振幅频特性曲线的综合分析,得出了曲轴前端与飞轮端的扭振特性,并进行了前后端曲轴轴系的相对扭振特性分析,测试结果表明,轴系的扭振幅值满足工程要求,扭振减振器起到有效地抑制扭振的作用。     

阶梯轴中扭转弹性波传播理论及轴系扭振动力响应计算

以工程中常见的多级阶梯轴连续模型为研究对象,利用弹性波传播理论,对于某轴段在一均布扭振激励力矩作用下的整个轴系的扭振响应进行了研究,通过建立各轴段的波动方程组,利用边界条件,实始条件及在变截面处的反射,透射现象,得到了各个轴段中的行波沿轴向传播的表达形式;利用数值迭代方法可求得任一截面上的扭振动力响应。以汽轮发电机组轴系为对象,进行了扭振动力响应计算的研究,并与其它方法进行了比较。     

汽轮发电机轴系扭振固有频率的优化及其工程应用

分析了轴系结构参数的变化对扭振固有频率的影响，利用逐步线性化方法对轴系扭振频率进行优化。根据此优化方法合理地调整轴系结构参数，可以使轴系振动频率分布达到优化，从而获得最佳动力特性。最后，本文对某扭振特性不良的国产３００ＭＷ机组进行了轴系刚度直径敏感度计算及分析，并在此基础上用优化方法调整联轴节约的刚度，使扭振特性得以改善，提高了机组的稳定性。     

汽轮机转子扭转等效刚度分析

对汽轮发电机组轴系的扭振计算提出了一维简化模型。文中采用变截面柱体的扭转理论、能量等效原则,求得具有相同抗扭刚度的等效轴。大量计算表明,等效轴的扭振频率与用三维模型计算得到的轴的实际扭振频率符合很好,足以满足工程实际要求。     

汽油机曲轴系统扭振特性仿真与实验研究

为了研究汽油机曲轴系统扭振特性,以某新型1.8L汽油机为研究对象,首先应用多体动力学软件AVL-EXCITE Designer建立曲轴系统模型,利用三维制图软件得出系统的参数,分析曲轴系统的自由振动与强迫振动;应用CATIA软件和Spectra LAB软件得出减振器的转动惯量及固有频率,从而分析加装减振器后轴系的扭振特性。利用LMS Test.lab噪声振动测量系统进行扭振测试,并对试验测试结果与仿真结果进行对比分析,两者吻合得较好,证明本文提供的仿真方法能有效预测实际发动机轴系扭振情况。