水轮发电机组振动的灰色关联分析

以某大型水电站中水轮发电机组振动的测试数据为分析基础,采用基于灰色理论的关联分析方法,对水轮发电机组的一些主要部位的振动进行了分析.结果表明,在影响水轮发电机组振动的各因素中,尾水管水压脉动是影响机组运行稳定性的主要因素.     

水轮发电机组振动监测分析系统的研究

针对水轮发电机组运行过程中因振动引起故障的问题,提出了一种以IPC为基础的新型水轮发电机组振动在线监测分析系统.该系统以工业PC机为主体,由摆度、振动传感器及有关功能模块和信号预处理器共同组成,能够连续在线监测机组故障的缓慢变化过程,为检修及机组运行调度提供良好的依据和可靠的信息.     

MATLAB在水电厂开关站仿真建模中的应用

作者以MATLAB中电力系统模块的结构和功能,结合某一水电厂开关站为仿真原形,在MAT LAB的Simulink环境下,建立了单台水轮发电机组及多台水轮发电机组并联运行、多路负载的开关站的仿真模型,并仿真了线路三相短路时,线路和水轮发电机的电流和电压的变化情况。通过对仿真结果进行分析,取得了较满意的仿真结果。     

关于水轮发电机组自平衡特性分析

本文首次对水轮发电机组中重要物理概念－－水轮发电机自平衡特性进行了深入分析，揭示了综合自调节系数在动态过程中的变化规律。这一工作对提高水轮发电机组调还系统仿真计算精度有理论价值。     

大型水轮发电机组轴系扭振的分岔和稳定域分析

应用拉格朗日-麦克斯韦方程建立大型水轮发电机组数学模型,研究该系统平衡位置的稳定性和局部分岔,进一步证明轴系扭振不会发生Hopf分岔,利用构造李雅普诺夫函数对稳定域进行估计,并对三峡大型水轮发电机进行数值仿真.     

水轮发电机组调速系统最优控制器

本文提出了一种基于微型计算机的水轮发电机调速系统最优控制器设计及实现方法。控制器对水轮发电机从启动到停机之全过程实行控制。由于应用了“快速跟踪同期”控制,控制器可以使发电机组快速启动和升速、快速而无冲击(或少冲击)地并列。在发电机并网运行后,控制器引入频率反馈、电磁功率反馈和由观测器得到的机械转矩反馈,可以有效地改善系统阻尼。文中给出了由控制器构成的水轮发电机调速系统动态模拟试验和现场实验结果。     

基于小波包分析的水轮发电机组振动的故障诊断

针对水轮发电机组振动的频谱特点 ,提出了基于小波包分析的水轮发电机组振动的故障诊断方法 .运用小波包分析对振动信号进行分解与重构 ,可以获得振动信号的突变信息 ,即可以获得机组振动的故障状况 ,从而为诊断机组振动的故障状况提供决策支持 .理论计算表明 ,应用小波包分析技术不仅可以确定信号的突变点 ,而且可以在全频范围内确定信号的突变发生的时间及程度 .计算机仿真表明这种信号分析方法对水轮发电机组振动的故障诊断是十分有效的     

MATLAB在水电厂开关站仿真建模中的应用

作者以MATLAB中电力系统模块的结构和功能，结合某一水电厂开关站为仿真原形，在MATLAB的Simulink环境下，建立了单台水轮发电机组及多台水轮发电机组并联运行、多路负载的开关站的仿真模型，并仿真了线路三相短路时，线路和水轮发电机的电流和电压的变化情况。通过对仿真结果进行分析，取得了较满意的仿真结果。     

大型水轮发电机组轴系扭振的分岔和稳定域分析

应用拉格朗日－麦克斯韦方程建立大型水轮发电机组数学模型，研究该系统平衡位置的稳定性和局部分岔，进一步证明轴承扭振不会发生Hopf分岔，利用构造李雅普诺夫函数对稳定域进行估计，并对三峡大型水轮发电机进行数值仿真。     

卧式机组弹性柱销联轴器联接引起烧瓦的改造方法

联轴器在卧式水轮发电机组联接中起到十分重要的作用,它的性能好坏直接影响到水电站的运行安全和经济效益.对卧式水轮发电机组弹性柱销联轴器联接引起发电机轴承烧瓦问题进行分析和研究,提出解决问题的方法和措施.     

大型汽轮发电机组轴系扭振模拟实验台的优化研究

本文将优化理论应用于大型汽轮发电机组轴系扭振的研究,提出了一种优化建模方法。应用此方法对汽轮发电机组轴系扭振模拟实验台进行优化,可以保证模拟实验台的扭振特性与实际机组相一致。本文对南非柯柏格(koeberg)电站的汽轮发电机组轴系扭振模拟实验台进行了优化,结果表明本文的优化实验台在保证机组的扭振固有特性和动态特性方面优于文献的实验台。     

Coupling dynamic equations of motor-driven elastic linkage mechanism with links fabricated from three-dimensional braided composite materials

A motor-driven linkage system with links fabricated from 3-dimensional braided composite materials was studied. A group of coupling dynamic equations of the system, including composite materials parameters, electromagnetism parameters of the motor and structural parameters of the link mechanism, were established by finite element method. Based on the air-gap field of non-uniform airspace of three-phase alternating current motor caused by the vibration eccentricity of rotor, the relation of electromechanical coupling at the actual running state was analyzed. And the motor element, which defines the transverse vibration and torsional vibration of the motor as its nodal displacement, was established. Then, based on the damping element model and the expression of energy dissipation of the 3-dimentional braided composite materials, the damping matrix of the system was established by calculating each order modal damping of the mechanism.     

Hilbert-Huang变换在汽轮机故障诊断中的应用

汽轮机故障诊断的核心是汽轮机振动信号处理。在现场采集的汽轮机振动信号是一个非线性非平稳信号,在使用传统的信号处理方法进行处理时都不能取得理想的效果。为了更加有效的对汽轮机振动信号进行处理,介绍了一种时频分析方法Hilbert-Huang变换,使用该方法对汽轮机振动信号进行分析,可以将故障信号从高频到低频逐个分解出来,从而根据故障信号特征频率进行汽轮机故障诊断。并且,通过仿真实验证明了使用该方法处理汽轮机振动信号可以取得较好的效果。     

水轮机全三维粘性大涡模拟数学模型研究

采用大涡模拟技术,建立了绝对坐标系和相对坐标系下的联合计算数学模型,控制方程的离散在空间上采用有限体积法,时间上采用了具有二阶精度的“预测-校正”法,固壁边界使用“部分滑移”条件,使用该模型对高水头、高转速混流式水轮机流动特性进行计算。结果表明,转轮计算流场分布与实际情况吻合,在部分负荷工况下,叶片出水边存在脱流现象,造成叶片出水边表面出现负压。尾水管直锥段和弯肘段在部分负荷工况下存在较强的旋流,在轴心线附近存在回流现象,并成功地模拟了尾水管中的涡带现象,与实际观测结果一致,该涡带频率为机组旋转频率的三分之一左右,振幅较大,属于低频大幅值性质,是引起机组振动的根源之一。     

车轨桥空间耦合振动引起的环境振动与隔振措施

城市轨道交通车轨桥系统产生的振动通过周边土体传到建筑物基础从而引起建筑物的振动.针对该问题,首先建立了车辆-无碴轨道-桥梁系统空间耦合振动模型,通过随机振动分析得到桥墩墩底反力;然后建立了桥梁周边土体-建筑物系统的三维分析模型,得到了周边土体及建筑物的振动影响;最后在以上土体-建筑物三维模型中加设隔振沟进行隔振,分析其隔振效果.分析结果表明,隔振沟的隔振效果显著.     

覆冰输电线路塔线体系的脱冰振动

云南省某 500 kV交流输电线路位于滇东北,在高海拔、重覆冰等恶劣条件下,存在严重的覆冰输电线脱冰振动问题。本文以该输电线路为例建立了考虑输电塔线体系偶联作用的有限元模型,并利用修改密度法进行了脱冰振动分析。分析表明,由于塔体吸收了振动能量,塔线体系的最大脱冰张力和位移均比线体系小,塔体还将将一部分能量传递给了没有脱冰的导线和地线,引起其相应的震动。根据振型特点确定的半跨脱冰会增大导线的振动位移,而对张力影响不大。     

非惯性参考系下旋转叶片系统的动力响应

应用拉格郎日方程和有限元素法考虑了刚体运动和弹性运动的耦合关系在非惯性参考系下建立了叶片系统的相对运动学方程，叶片的动力学方程中刚度矩阵是一个随时间变化的矩阵，应用模态分析法对其进行了解耦，得到一个二阶微分主程组，并用Matlab对方程进行了仿真，结果表明，刚体的运动使得叶片系统振动频率降低，反映出刚体运动对弹性体运动有一定的影响。     

Finite Element Modeling and Vibration Analysis of Sprag Clutch-Flexible Rotor System

斜撑离合器-柔性转子系统有限元建模及振动特性分析

黄创^1,2,赵永强^1*,靳广虎^3*

（1. 哈尔滨工业大学 机电工程学院,哈尔滨 150001;

2. 珠海格力电器股份有限公司,广东 珠海 519070;

3. 南京航空航天大学 直升机传动技术重点实验室,南京 210016）

摘要：

为研究高速运行工况下斜撑离合器-柔性转子系统 (SC-FRS,sprag clutch-flexible rotor system) 的整体振动特性,基于推导的斜撑离合器刚度矩阵的计算方法,建立了考虑转子柔性及轴承支撑刚度的SC-FRS的有限元模型。以此模型为基础,计算了系统的固有频率和模态振型,通过与ANSYS软件计算结果的比较,验证了本文模型正确性。同时,在不平衡量作用下,分析了系统的弯扭耦合振动和中介轴承动载荷,研究发现扭转方向的共振峰与弯曲方向的共振峰有着相同的共振频率。搭建了斜撑离合器-转子系统试验台,进行了轴心轨迹和临界转速的测试,试验结果表明使用SC-FRS的有限元模型能够较准确地描述系统的振动特性。

关键词：斜撑离合器转子系统;有限元模型;不平衡量;实验验证

     

地铁列车引起的振动对城市敏感建筑结构的影响

以某相对地铁线路水平距离较近的市级文物保护敏感建筑为研究对象,设线路时速70km／h,分析地铁列车运行时产生的振动对该建筑结构的动力影响。针对整体道床和橡胶减振垫浮置板道床,建立车辆-轨道耦合模型,采用Newmark方法计算列车载荷;建立轨道-土层耦合模型,利用有限元方法分析地铁列车引起的振动在地表面的传播特性,并计算地铁列车振动对敏感建筑结构及周围环境的影响。研究结果表明:采用整体道床时,敏感点的垂向Z振级和敏感建筑结构的水平速度都大于标准值;采用橡胶减振垫浮置板道床时,敏感点的垂向Z振级和敏感建筑结构的水平速度都低于标准值;同时说明橡胶减振垫浮置板道床具有很好的减振效果。     

直驱气浮平台工作模态的分析方法及实验验证

直驱气浮平台是集气浮支承、伺服驱动及机械结构为一体的精密运动系统,它具有较复杂的振动性能,一般通过模态分析得到机械结构的振动性能,但在工程应用中,我们更需要获得驱动作用下平台工作时的振动性能。为简单、快捷、准确地分析平台工作状态的振动性能,本文提出一种机电耦合的振动分析方法,即将驱动系统的伺服特性和气浮支承的气膜特性均等效成弹簧阻尼单元,建立机电耦合仿真模型,基于该模型分析得到平台工作状态下的振动模态。为验证该方法,采用LMS模态测试仪对平台进行模态测试,试验结果同仿真结果较一致,基于此方法分析计算得到的振动模态最大偏差为8.16%;模态实验表明所提出的机电耦合模态分析方法可以准确地分析平台工作状态的振动特性。