[发明专利]一种转子热弯曲振动测试的加热系统

说明书

技术领域

本发明涉及转子热弯曲振动测试技术领域，尤其涉及一种转子热弯曲振动测试的加热系统。

背景技术

重型燃气轮机、压缩机等旋转机械的转子系统因冷却不均匀、润滑膜不均匀、粘度剪切效应等会造成径向温差，从而发生热弯曲变形，如果在较大的热弯曲状态下热启动，会使转子系统的振动加剧，影响旋转机械的运行稳定性，甚至导致严重事故。因此，有必要开展转子系统的热弯曲振动实验研究，为旋转机械的安全稳定运行提供依据。实验中，转子表面的温度场分布及测量是研究热弯曲振动响应的前提，转子径向温差的实现及控制是研究温差与热弯曲变形关系的关键，加热系统的构建及温度控制系统的设计是整个实验的重要部分。尽管已有文献也开展了转子温度场及热弯曲变形的测量实验，但都没有建立能够实现转子径向温差控制的相关加热系统。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种转子热弯曲振动测试的加热系统，其中的温控环节决定了转子表面温度的变化范围以及控制精度，能够根据转子的当前表面温度对加热系统进行参数调整，实现温度的闭环控制，从而获得实验所需的转子表面径向温差或转子表面均匀温度。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种转子热弯曲振动测试的加热系统，包括转子1，转子1的中间部分设置加热保温罩2，在保温罩2上沿圆周方向均匀布置第一加热管3、第二加热管4、第三加热管5、第四加热管6、第五加热管7和第六加热管8；

第一加热管3和第六加热管8并联之后，与电源连接，构成第一加热子系统9的主回路；在第一加热子系统9的主回路中串入第一双向可控硅模块12，在第一双向可控硅模块12两极间并联第一电阻13和第一电容14，第一双向可控硅模块12的阴极以及栅极和第一温控器15连接；第一温控器15上连接有第一温度传感器16，第一温度传感器16布置在保温罩2的正上方；

第三加热管5和第四加热管6并联之后，与电源连接，构成第二加热子系统10的主回路；在第二加热子系统10的主回路中串入第二双向可控硅模块17，在第二双向可控硅模块17两极间并联第二电阻18和第二电容19，第二双向可控硅模块17的阴极以及栅极和第二温控器20连接；第二温控器20上连接有第二温度传感器21，第二温度传感器21布置在保温罩2的正下方；

第二加热管4和第五加热管7并联之后，与电源连接，构成第三加热子系统11的主回路；在第三加热子系统11的主回路中串入第三双向可控硅模块22，在第三双向可控硅模块22两极间并联第三电阻23和第三电容24，第三双向可控硅模块22的阴极以及栅极和第三温控器25连接；第三温控器25上连接有第三温度传感器26，第三温度传感器26布置在保温罩2的正前方。

所述的第一加热子系统9、第二加热子系统10、第三加热子系统11在加热和温度控制过程中相互独立，在每一个子系统回路中，温控器接受转子表面温度信号，与设定的目标温度进行比较，控制双向可控硅模块导通角的大小，实现转子表面温度的闭环控制。

本发明的有益结果是：可以对转子表面进行加热保温并实现温度的闭环控制，从而获得实验所需的转子表面温度，并通过对3个加热子系统的独立控制实现转子表面的径向温差控制，结构简单，操作方便，尤其适用于实验室使用。

附图说明

图1是本发明转子1的结构示意图。

图2是本发明加热管和温度传感器的布置图，为图1的A—A剖视图。

图3是本发明加热系统的构成示意图。

图4是本发明加热子系统闭环温度控制原理框图，图中，r(t)为目标温度设定值，y(t)为现场实际温度值，e(t)为温度设定值与实际温度值所构成的控制偏差，有e(t)＝r(t)-y(t)，e(t)作为控制器的输入，u(t)作为控制器的输出和被控温度的输入。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理及工作原理作进一步详细说明。

参见图1、图2，一种转子热弯曲振动测试的加热系统，包括转子1，转子1的中间部分设置加热保温罩2对其进行加热保温并防止散热，在保温罩2上沿圆周方向均匀布置第一加热管3、第二加热管4、第三加热管5、第四加热管6、第五加热管7和第六加热管8；