[发明专利]一种拉杆转子交变扭振激励方法

说明书

一种拉杆转子交变扭振激励方法，该方法根据所需的拉杆转子扭振激励幅值和频率，依次计算发电机变频器所需的输入电流信号以及计算机系统产生的控制信号的幅值和相位。由计算机系统输出的控制信号波形经电流模块调理后，将交变控制信号转化为交变电流信号并输入至发电机变频器，由发电机变频器对交变电流信号进行采样，并通过发电机通讯模块控制发电机端激发出交变扭振。本发明的扭振工况更加接近实际的发电机组扭振工况，其实验结果能够为实际发电机组拉杆转子扭振的监测、分析和诊断提供参考，具有重要的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及一种拉杆转子交变扭振激励方法，属于旋转机械实验系统及测试技术领域。

背景技术

拉杆转子是重型燃气轮机的关键旋转部件，其安全性和可靠性关乎整个重型燃气轮机及发电设备的正常运转。近年来，随着重型燃气轮机在发电领域的应用逐步深入，在运转过程中存在的问题也逐渐凸显，其中就包括电网的负载波动、电力系统短路以及非同期并列而在拉杆转子上产生的交变扭振负载现象。这种负载如果长期存在，可能导致拉杆转子的扭振逐渐增大，超过允许的范围，进而导致转子的损伤。因此，在实验室条件下对拉杆转子进行扭振激励实验并进行测量，分析扭振激励对于拉杆转子动力学特性的影响，能够为实际发电机组中拉杆转子的扭振测量和故障监测及诊断提供重要依据。

目前，国内已有相应的转子实验系统，可以激发转子的扭振并进行扭振信号的采集和分析。常用的扭振激励方式包括使用磁粉制动器或者机械扭振结构，然而，这些实验台的结构形式和工作方式与实际的发电机组工作方式存在差别，往往仅采用一个驱动电机、磁粉制动器或者机械扭振结构施加交变扭振负载，而与实际机组中从发电机端产生交变扭振负载的工况存在差别，其实验结果对研究实际机组的扭振负载指导性和工程应用价值不足。

发明内容

为了解决目前拉杆转子扭振激励和测量方法存在的缺陷或不足,本发明的目的是提供一种拉杆转子交变扭振激励方法,在实验室条件下模拟实际机组在拉杆转子产生的交变扭振工况。

本发明的具体实施步骤如下：

一种拉杆转子交变扭振激励方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1)根据转子扭振实验的需求，确定交变扭振计算机输出信号波形类型；

2)利用计算机系统编程控制计算机输出的交变扭振控制信号M_C与电流模块输出电流信号M_e之间的转换关系：

M_e＝f₁(M_C) (1)

其中，函数关系f₁根据电流模块的输出特性确定；

3)根据变频器扭矩控制特性，确定电流模块输出电流信号M_e与发电机变频器输出的目标扭矩信号M_i之间的关系：

M_i＝f₂(M_e)+a (2)

其中，函数关系f₂根据变频器的系统特性决定，根据变频器控制特性的不同，函数关系通过特性曲线查表方式获得，常数a由扭矩激励中需要的基本扭矩决定；

4)通过发电机的扭矩特性曲线计算发电机输出扭矩M_M与目标扭矩信号M_i之间的关系：

M_M＝f₃(M_i) (3)

其中，函数关系f₃根据发电机的扭矩输出特性确定；