基于瞬时频率估计的内燃机信号阶比分析

阶比分析是内燃机急加速启动过程信号有效的分析方法,它是以得到准确的转速信号对其等角度采样为前提条件的。根据希尔伯特一黄变换(hilbert—huang ransform),提出了基于瞬时频率估计的内燃机信号阶比分析方法,直接从振动信号的瞬时频率估计得到转速信号。在瞬时频率估计的若干影响因素分析的基础上,提出了改进瞬时频率估计的方法。仿真与实际信号分析证明了该方法的可行性。     

内燃机加速工况下曲轴旋转信号的转速跟踪滤波

测试分析内燃机曲轴的瞬时转速是识别内燃机做功状况和曲轴扭转振动特性的一种重要手段.内燃机在加速状况下采集到的曲轴旋转信号通常包含各种干扰信号,影响瞬时转速计算的准确性.提出了一种新的曲轴转速分析方法,设计一种中心频率随转速变化的窄带通滤波器,对曲轴旋转信号进行预处理,然后利用滤波后的信号计算曲轴的瞬时转速.基于曲轴实测旋转信号的分析结果表明:该方法修复了旋转信号中的失真部分,提高了曲轴瞬时转速的计算精度.     

基于神经网络信息融合的发动机失火故障诊断

对发动机气缸失火故障进行实车模拟试验,测量了发动机的机体振动信号及瞬时转速信号,并对其进行了时、频域分析.通过小波分析方法提取了振动信号能量特征,通过复杂度分析方法提取了转速信号的复杂度特征用于故障诊断.根据多传感器信息融合理论,建立了集成神经网络信息融合模型对气缸失火故障进行了诊断.结果表明,发动机机体振动能量特征和转速复杂度特征能够反映气缸失火现象,基于发动机振动和转速信息融合进行气缸失火故障诊断,诊断可靠性较高.     

基于迭代频域能量算子的风电机组转速提取方法北大核心CSCD

由于风电机组受到变速变载的影响,对风电机组振动信号直接进行频谱或包络分析会受到频率和幅值调制的影响而无法进行有效的故障诊断。因此,需要提取振动信号的瞬时转速对振动信号进行阶次跟踪以进行阶次分析。为降低安置转速传感器的安装成本以及数据传输成本,文章提出了一种基于迭代频域能量算子(IFDEO)的风电机组无键相瞬时转速信息提取方法,弥补了常规时频分析提取时频脊线方法无法对感兴趣的振动成分进行有效的阶次跟踪的不足。通过风电场实际采集的振动数据验证了该方法的有效性,并且与窄带解调以及多阶次概率加权法(MOPA)进行了对比,验证了所提出方法的有效性。     

基于振动信号和瞬时转速信号的HCCI燃烧相位CA10辨识

为了实现基于循环的HCCI燃烧闭环控制,提出了一种基于爆震传感器信号和瞬时转速信号的CA10(缸内燃料燃烧10%累积放热量时的曲轴转角θ10)辨识模型.在装有全可变气门系统的汽油HCCI发动机上,测取HCCI发动机各工况下爆震传感器信号和瞬时转速信号,用时频分析方法从爆震传感器信号及瞬时转速中提取表征振动信号相位信息的特征量和瞬时转速信号特征量,分析了它们和HCCI燃烧相位θ10之间关系,提出了一种计算简单,以爆震传感器和瞬时转速信号特征量为因变量的CA10辨识模型.分析表明,CA10辨识模型能比较准确地识别HCCI燃烧相位的θ10值,对于HCCI动态过程燃烧相位θ10的预测平均误差小于1.7,°CA.     

大型旋转机械转速测量中径向振动对输出信号的影响研究

轴系的瞬时转速是反映大型旋转机械工作状态的重要基础参数。转速敏感模块的输出信号直接影响测试系统的准确性,其中,测速齿轮-电涡流传感器是重要的转速敏感元件。本文研究了大型旋转机械轴系径向振动对电涡流传感器的输出信号的时域、频域波形及整体趋势等方面的影响。结果表明:径向振动中平行分量产生的低频信号会叠加在测速齿轮输出的时域信号的包络波形上,影响输出信号的包络幅值、整体幅值,进而极大影响转速提取的准确性。径向振动的垂直分量对测速齿轮的输出信号产生了调频效应,影响程度随"垂直比位移"的增大而增大。     

12V190B柴油机瞬时转速信号的分析处理

柴油机瞬时转速和高压油管压力曲线中包含丰富的信息,可以广泛应用于柴油机测试和诊断。 12V190B柴油机工作时噪声和振动很大,瞬时转速实测结果中包含严重的干扰信号。将实测时序信号通过傅立叶变换转换到频率域内,采取合理的滤波处理,再通过傅立叶反变换,减少或减弱实测信号中的干扰信号, 获得真实瞬时转速曲线的规律性和周期性,可用于基本性能的分析和初步故障诊断。     

发动机稳态与非稳态振动信号分析比较

主要探索了在发动机机械故障诊断中采用非稳态信号分析方法进行故障诊断。介绍了定转速非稳态数据采集器测试原理，讨论了短时傅里叶（Fourier）变换的原理与窗函数选择方法。应用它分析了发动机稳态与非稳态加速振动信号并进行了比较。试验与分析结果表明：定转速非稳态数据采集器能准确地测取发动机加速过程中所设定转速的振动信号；采用短时Fourier变换和窄带能量累加方法能有效提取加速振动信号中分析对象的故障特征，具有良好的重复性和稳定性；加速振动的信噪比远比稳态振动大得多。     

发电机组次同步振荡扭振参数甩负荷测试研究

提出一种利用甩负荷试验获取汽轮发电机组次同步振荡扭振参数的方法。甩负荷试验时汽轮机扭矩负载突降为0,转速飞升过程中激发出轴系扭转自由振动响应。利用频率计数法，从发电机组保护系统转速传感器输出信号中提取瞬时角速度，通过数值积分方法获取扭角位移信号。测试发现，相比于扭角速度，扭角位移信号更能反映扭振特征。甩负荷试验时扭振信号比较微弱，测速齿轮盘分度误差、振动、齿轮盘安装偏心等对测试结果影响较大。这类误差具有周期性特点，滤除瞬时角位移信号中转频及其若干倍倍频谐波分量后，信号中包含的扭振特征明显。结合某热电联产项目汽轮发电机组甩负荷试验进行了测试，给出了信号处理方法，验证了方法可行性。该方法无需对轴系施加扭矩激励，具有较高的工程应用价值。     

基于Vold-Kalman阶比跟踪的发动机燃烧始点在线估计

根据发动机燃爆振动信号的频率与发动机转速变化相关,提出了一种通过测量发动机气缸盖振动信号来间接在线估计发动机燃烧始点的方法。利用Vo1d-Kalman阶比跟踪算法提取了表征发动机燃爆振动信号的阶比分量,以压升率折点作为燃烧始点的参考值,对比研究了阶比分量和的时域波形与压升率变化曲线,实现了发动机各缸燃烧始点的在线估计。正常工况下,发动机各缸燃烧始点的估计正确,间隔不均匀误差小于3°CA,表明该方法可用于发动机各缸燃烧始点的估计。     

汽轮发电机轴振和轴承座振动非同步变化现象和分析

建立了转子-轴承系统动力学模型,分析启停机过程中轴振和轴承座振动随转速变化规律.研究结果表明,升速过程中不同转速区间内轴振和轴承座振动随转速变化趋势并不完全同步.转速较低和较高时,轴振和轴承座振动随转速变化基本同步,但在一定转速区间内有可能出现轴振和轴承座振动反向变化现象.当轴承座-支撑系统固有频率点位于工作频率点附近...     

大型水轮发电机转子动偏心电磁振动仿真

针对转子动偏心状态下某大型水轮发电机在不同励磁电流工况下的电磁振动问题,采用ANSYSRmxprt组件建立2D瞬态电磁仿真模型,通过麦克斯韦应力张量法分别求出水轮发电机定子铁芯齿端在25%、50%、75%、100%四种不同励磁电流激励下所受的电磁力密度频域分布;最后将电磁力密度各阶谐波加载到3D定子系统齿端,通过2D电磁与3D结构谐响应耦合分析获得转子动偏心状态下水轮发电机定子支座在空载变励磁工况下的振动频域分布。研究发现,水轮发电机转子偏心工况下电磁力波主要集中在一倍转频上,而电磁振动以一倍转频为主,同时随着励磁电流减少,电磁力密度和电磁振动逐渐降低。     

大型水轮发电机转子动偏心电磁振动仿真

针对转子动偏心状态下某大型水轮发电机在不同励磁电流工况下的电磁振动问题,采用ANSYS Rmxprt组件建立2D瞬态电磁仿真模型,通过麦克斯韦应力张量法分别求出水轮发电机定子铁芯齿端在25%、50%、75%、100%四种不同励磁电流激励下所受的电磁力密度频域分布;最后将电磁力密度各阶谐波加载到3D定子系统齿端,通过2D电磁与3D结构谐响应耦合分析获得转子动偏心状态下水轮发电机定子支座在空载变励磁工况下的振动频域分布。研究发现,水轮发电机转子偏心工况下电磁力波主要集中在一倍转频上,而电磁振动以一倍转频为主,同时随着励磁电流减少,电磁力密度和电磁振动逐渐降低。     

大型转动机械振动测量值的准确性辨识

首先介绍大型转动机械振动测量中偏摆的概念,重点介绍了4例汽轮发电机机组运转过程中发生的振动测量值失真案例,振动特征分析表明:振动测量值失真是由于振动信号中混入虚假的高次谐波信号所致,通过频谱图和波形图等分析手段,为正确辨识相对轴振信号的准确性提供了基本的方法.     

某型柴油机振动异常检测与排查

通过对柴油机排温及爆压、瞬时转速和振动烈度分析,初步查找振动异常原因,结合机体和减速器的振动加速度频谱图分析与转速倍频相关的线谱成分,并且根据柴油机管路静态测试分析测量主要管路的共振频率和传递特性,由此提出排查整改措施,消除柴油机异常振动问题。     

某厂汽轮机叶片静频率测试及振动安全性分析

介绍了一种利用振动信号分析仪测试叶片静频率的新方法,并通过某厂1号汽轮机叶片静频率的现场测试数据,进行了叶片振动特性及安全性分析。试验结果表明该机最末3级叶片(组)在工作转速下运行时是安全的。     

风力机旋转风轮振动模态分析

对水平轴风力机旋转风轮振动模态计算分析方法和影响固有频率计算结果的因素进行了研究。应用多体动力学的方法，探讨了旋转叶片动力刚化效应产生的原因；考察了叶片动力刚化效应以及玻璃钢／复合材料的各向异性性质对叶片振动模态的影响；通过自行开发的前处理软件建立叶片实体模型，运用ANSYS结构分析软件对所设计的600kW风力机旋转风轮的振动模态作了仿真分析，得到了风力机复合材料叶片动力刚化效应振动模态数值分析结果，并对结果进行了分析比较。     

某双轴燃气轮机动力透平异常振动诊断

西门子工业双轴燃气轮机在高负荷运行时动力透平部件发生异常振动,并且该振动会随着运行慢慢增长。通过频谱分析方法排除振动来源于燃气轮机旋转部件的可能,并采用敲击测试方法,确定燃气轮机各连接部分的振动基本频率,根据振动数据分析判断异常振动源的频率与振动基本频率的吻合程度。经过全面的对比和分析,确定燃气轮机排气烟道在湍流冲击下会引起基于特征频率的振动,并采取对振动来源的紧固,对振动现象进行了减弱消除,保证了燃气轮机的健康运行。     

基于时域—频谱分析的混流式水轮机组转子动平衡试验

为降低转子旋转部分质量失衡给水电机组带来的危害,将基于时域-频谱分析的动平衡方法应用于某混流式水轮机组转子动平衡试验中,通过分析频谱波形图判断机组振动特性,分析时域波形图以找出转子失重角位置。试验结果表明,该方法具有判断失重角相位精度高,机组启动次数少等优点,对低转速混流式水电机组而言,时域-频谱图分析是一种简单、实用的动平衡试验方法。