大型动力系统轴系低频振动及其主动控制的研究
风力发电机组轴承的动力学分析与振动控制方法研究
风力发电机组轴承的动力学分析与振动控制方法研究风力发电机组是一种利用风能转化为电能的装置，其核心部件之一是轴承。
轴承在风力发电机组中承担着重要的作用，它不仅支撑着转子的运行，还承载着转子的重量和风力的负载。
因此，轴承的稳定性和寿命对于风力发电机组的运行和性能至关重要。
为了确保风力发电机组的可靠性和安全性，研究人员对风力发电机组轴承的动力学进行了深入的分析和研究，并提出了相应的振动控制方法。
这些研究旨在减小轴承振动，延长轴承寿命，提高风力发电机组的运行效率。
首先，动力学分析是研究风力发电机组轴承振动的重要手段之一。
通过建立风力发电机组的动力学模型，可以分析轴承的运动规律和振动特性。
其中，常用的方法包括有限元法、模态分析法和多体系统动力学方法等。
这些方法可以考虑轴承的结构特点和外界风力的作用，从而获得轴承的应力、位移和振动等参数，并进一步分析轴承的疲劳寿命和可靠性。
其次，振动控制是减小风力发电机组轴承振动的有效手段之一。
振动控制方法可以分为主动控制和被动控制两种。
主动控制是通过在轴承上添加控制器或执行器，对轴承进行主动干预，实现振动的控制和抑制。
常用的主动振动控制方法有反馈控制、前馈控制和模态控制等。
被动控制则是通过改变轴承的材料、结构或几何形状，来抑制或消除轴承的振动。
常用的被动振动控制方法有减振器、阻尼控制和减震控制等。
在风力发电机组轴承的动力学分析和振动控制研究中，研究人员还发现了一些振动源和振动特性。
风力发电机组轴承振动的主要源头包括风力的冲击、轴承的不平衡和非线性等。
这些振动源导致了轴承的共振现象和非线性振动等特性。
因此，研究人员通过对振动源和振动特性的深入研究，提出了相应的振动控制方法，以减小轴承振动并提高风力发电机组的稳定性和可靠性。
另外，随着风力发电技术的不断发展和进步，研究人员还将目光投向了新的领域，如智能控制和优化设计等。
智能控制是指利用先进的传感器和控制器，实现对轴承振动的实时监测和控制。
船舶推进轴系振动与功率测量分析研究
讨论
根据实验结果和分析，本次演示对船舶轴系振动的原因进行了深入探讨。研 究发现，船舶轴系振动主要受到螺旋桨激振力、轴系不平衡等因素的影响。为了 有效控制船舶轴系振动，可以从以下几个方面入手：
1、优化螺旋桨设计，减小螺旋桨的激振力。通过改变螺旋桨的叶片形状、 数目等参数，降低螺旋桨运转过程中产生的激振力，从而降低船舶轴系振动的幅 度。
文献综述
近年来，国内外学者针对船舶推进轴系振动问题进行了广泛的研究。研究内 容主要包括推进轴系的模态分析、振动特性分析、振动故障诊断等方面。
在模态分析方面，研究者通过有限元方法对推进轴系进行模态模拟，得到了 轴系的固有频率和振型。研究表明，推进轴系的模态特性与船舶的动力学特性密 切相关。
在振动特性分析方面，研究者对推进轴系在不同工况下的振动响应进行了测 量和分析。结果表明，推进轴系的振动响应受到船舶运行工况、推进轴系结构及 材料等因素的影响。
在振动故障诊断方面，研究者通过对比正常和故障轴系的振动数据，利用谱 分析、小波变换等信号处理方法，实现了对推进轴系故障的早期发现和诊断。
然而，现有研究大多于推进轴系的振动特性和故障诊断，而对推进轴系振动 的抑制方法研究较少。因此，本研究将针对这一问题展开探讨。
研究方法
本研究采用实验测试与数值模拟相结合的方法，对推进轴系的振动进行抑制 研究。首先，利用振动测试设备对推进轴系的振动响应进行实验测试，获取丰富 的实验数据。然后，通过有限元方法对推进轴系进行建模，并对模型进行动力学 分析，得到轴系的模态频率和振型。
1、在实验测试方面，由于测试设备和条件的限制，未能对不同类型和规模 的船舶推进轴系进行全面的测试和分析。因此，未来的研究可以进一步拓展实验 测试的范围，以验证方法的普适性和有效性。
西门子技术1000MW超超临界机组轴系振动问题
转 子 外 伸 端 会 产 生 不 平 衡 ， 起 不 平 衡 振 动 。 同 引 样 ， 高 ／ 压 缸 转 子 联 轴 器 连 接 螺 栓 紧 力 不 足 或 若 中
不 均 匀 ， 变 工 况 时 联 轴 器 连 接 状 况 恶 化 ， 生 附 在 产
影 响 更 需 综 合 考 虑 。 该 机 型 独 特 的 高 压 外 缸 圆 筒
（ ） 动 值 大 幅 波 动 时 ， 心 位 置 （ 量 轴 振 动 的 涡 ３ 振 轴 测
流 传 感 器 的 间 隙 电 压 值 ） 能 变 化 较 大 ， 时 轴 承 可 有
金 属 温 度 也 随 之 波 动 ； ４） 动 值 波 动 有 时 伴 随 着 （ 振 高 压 轴 封 蒸 汽 温 度 明 显 变 化 。 这 种 振 动 性 质 属 于 不 稳 定 同 步 振 动 ， 生 振 动 的 原 因 可 能 与 下 列 主 要 产
复 。 当 然 ， 封 供 汽 温 度 瞬 时 波 动 较 大 ， 会 造 成 轴 也
轴 封体 变 形 ， 致 动静 碰摩 发 生 。 导 （ 高 压 转 子 外 伸 端 产 生 不 平 衡 。 高 压 转 子 相 ２） 对 较 小 ， 前 端 与 盘 车 装 置 的齿 形 联 轴 器 相 连 ， 其 后 端 通 过联 轴 器 与 中压 转子 相 连 ， 端 和 后端 都 可认 前
系 相 邻 各 转 子 振 动 特 性 相 互 耦 合 ， 子 间 相 互 影 响 转
较传 统 的转 子 双 支承 结构 的机 组 显著 增 大 ， 成振 造 动 问 题 的 故 障 诊 断 和 处 理 更 加 困 难 。 如 进 行 轴 系 动 平 衡 时 ， 平 衡 位 置 的 确 定 及 加 重 对 相 邻 转 子 的 不
基于模态分析的机械系统振动控制研究
基于模态分析的机械系统振动控制研究在现代机械工程领域中，机械系统振动控制是一个非常重要的研究方向。
机械设备的振动不仅会影响其使用寿命和性能，还可能对周围环境产生噪音污染。
因此，如何有效地控制机械系统的振动成为了很多工程师和研究人员关注的问题。
随着科学技术的不断发展，基于模态分析的机械系统振动控制已成为一种有效的方法。
模态分析是通过测量和分析机械系统的振动模态来获取其固有频率、阻尼比等参数的技术。
通过了解机械系统的振动特性，可以找到引起振动的主要原因，从而采取相应的控制策略。
首先，我们需要对机械系统进行模态分析。
这可以通过使用激励信号对机械系统施加一定的外力来实现。
通过测量机械系统在不同频率下的振动响应，可以得到系统的模态参数。
这些参数包括固有频率、阻尼比等，它们反映了机械系统振动的基本特性。
在模态分析的基础上，我们可以采取不同的控制策略来减小机械系统的振动。
一种常用的方法是通过调整机械系统的结构参数来改变其振动特性。
例如，可以通过增加结构的刚度或者改变质量分布来改变系统的固有频率。
这样可以使得机械系统的振动与外界激励的频率不再匹配，从而减小振动的幅值。
另一种常用的振动控制方法是主动控制。
主动控制通过在机械系统中添加传感器、执行器和控制器等装置来实现。
传感器用于实时监测机械系统的振动状态，控制器则根据传感器的反馈信号来调整执行器的工作状态，从而减小机械系统的振动。
主动控制技术可以实时、精确地对机械系统进行振动控制，从而提高系统的性能和可靠性。
基于模态分析的机械系统振动控制还可以结合其他技术，如基于信号处理的方法。
信号处理技术可以对机械系统的振动信号进行分析和处理，从而提取出有用的信息。
通过对振动信号的频谱分析、滤波等处理，可以进一步深入了解机械系统的振动性能，并能够更加准确地进行振动控制。
然而，基于模态分析的机械系统振动控制也存在一些挑战和难题。
首先，模态参数的测量需要精确的仪器设备和技术手段，这对于一些复杂的机械系统来说可能会比较困难。
机械振动主动控制技术的研究现状和发展综述
机械振动主动控制技术的研究现状和发展综述近年来，随着工业技术和科学技术的飞速发展，机械振动控制技术也取得了较大进步，在很多机械系统和工业自动化控制中发挥着重要作用，广泛应用于航天器，动力机械，石油化工，机床，冶金，军事等领域。
本文就机械振动控制技术的研究现状和发展趋势进行综述，旨在探讨该技术的未来发展方向。
一、机械振动控制技术的研究现状机械振动控制技术是控制工程中一个比较新兴的分支。
它的研究是基于机械系统的物理原理而进行的，并包括机械系统的振动特性，振动原理和控制原理等。
目前，机械振动控制技术已取得一定成就，在很多工业控制应用中发挥着重要作用。
1.主动控制策略目前，机械振动主动控制策略主要有状态反馈控制策略、力反馈控制策略和模糊控制策略。
状态反馈控制是最常用的控制策略之一，它是基于机械系统的状态参数进行反馈控制，可以较好地适应系统性能变化和系统外部干扰，但它的控制效率不一定高。
力反馈控制是利用控制系统中的力信号，可以更快地调整系统响应，但会产生较大的控制误差，而且不具有自适应能力。
模糊控制是一种新型的控制策略，它包括模糊规则控制、模糊神经网络控制和遗传模糊控制等，具有良好的自适应性能，但其控制精度不高。
二、机械振动控制技术的未来发展未来，机械振动控制技术将继续取得重大进展，有以下几个方向：1.系统仿真技术系统仿真是一种很重要的机械振动控制技术，它可以对控制系统的性能进行有效分析和优化，有利于提高系统控制效率。
未来，系统仿真技术将继续得到发展，可以实现更加复杂的控制和多项目控制，使系统更加安全可靠，可靠性更高。
2.智能化控制技术智能化控制技术是最新应用的技术之一，它不仅可以自动识别系统情况，智能判断系统的状态，还能根据系统的变化作出动态调整，可以实现精确控制，提高系统效率。
另外，还可以利用专家系统辅助智能控制，提供系统操作和决策支持，实现安全可靠的控制。
三、结语机械振动控制技术是一种新兴的控制工程技术，对机械系统的性能和控制有着重要的意义。
传动系扭振影响车内低频声振舒适性的作用机理
传动系扭振影响车内低频声振舒适性的作用机理康强;李洁;顾鹏云;左曙光【摘要】以某车型为研究对象,针对车内低频(20 Hz～100 Hz)声振舒适性问题的研究与解决,对其传动系布置及构造加以解析.在此基础上,界定进行车内声振舒适性分析研究所依托的"对象系统",合理划分、组织其子系统并明确其动态特性有效信息,进而揭示出车辆加速过程中发动机中低转速范围内的传动系扭振影响车内声振舒适性的作用机理,并通过实验验证了机理判断的合理性,从而为车内声振舒适性的改进提供了依据和线索.另一方面,依托典型车型具体问题的机理研究,从中归纳总结出处理此类问题的一般性原则,可推广应用于同类车型问题的研究和解决,为后续进一步研究形成规范化的技术解决方案打下基础.%The low frequency (20 Hz-100 Hz) interior NVH problem of a car is studied. The layout and structure of the drivetrain of the car are analyzed. On this basis, the"object system"used in the analysis of the interior NVH is defined. The valuable information of subsystems'dynamic characteristics are classified reasonably. The impact mechanism of drivetrain torsional vibration on the car's low frequency interior NVH performance is discovered and verified experimentally. Some valuable clues to solve the low frequency interior NVH problem are proposed. Besides, the general principles for dealing with such a problem are summarized, which can be applied to the similar cars. This study may provide a good foundation for the technical solution of standardization for this kind of problems in the future.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2018(038)003【总页数】6页(P94-98,103)【关键词】振动与波;传动系;扭振;声振舒适性;影响机理【作者】康强;李洁;顾鹏云;左曙光【作者单位】浙江汽车工程学院,杭州 310000;浙江吉利汽车研究院有限公司,浙江宁波 315000;浙江汽车工程学院,杭州 310000;浙江吉利汽车研究院有限公司,浙江宁波 315000;同济大学汽车学院,上海 201800【正文语种】中文【中图分类】U463.2扭振作为汽车传动系最重要的动力学响应形式之一，对传动系本身的平稳、安全运行有着直接影响。
电力系统低频振荡机理的研究_王铁强
第22卷第2期2002年2月 中 国 电 机 工 程 学 报Proceedings of the CSEEVol.22No.Feb.2002ν2002Chin.S oc.for Elec.Eng.文章编号:025828013(2002)022*******电力系统低频振荡机理的研究王铁强1,贺仁睦1,王卫国1,徐东杰1,魏立民2,肖利民2(1.华北电力大学电力系,北京100085; 2.河北电力调度通信中心,石家庄050021)THE MECHANISM STU DY OF LOW FREQUENCY OSCI LLATION IN POWER SYSTEM WAN G Tie2qiang1,HE Ren2mu1,WAN G Wei2guo1,XU Dong2jie1,WEI Li2min2,XIAO Li2min2(1.North China Electric Power University,Beijing100085,China;2.Hebei Electric Power D&C Center,Shijiazhuang050021,China)ABSTRACT:A field data case of Hebei s outh net An2bao line oscil2 lation is analyzed by the Prony alg orithm first in the paper.The mechanism of power system low frequency oscillation is then dis2 cussed.The paper presents that the Res onance mechanism of dis2 turbing frequency and nature oscillation frequency may be a reas on for power oscillations.Farther simulations analyze the possible dis2 turbance to system,and a conclusion has been made that the An2Bao line oscillations quite fit the res onance case.At last the possible dis2 turbances to power system is discussed,and s ome suggestions are made for further study.KE Y WOR DS:low frequency oscillation;negative damping; prony algorithm;resonance mechanism摘要:应用Prony算法研究了河北南网安保线低频振荡的具体实例,并讨论了低频振荡的机理,提出低频振荡的机理之一是由于扰动的频率与自然振荡频率共振造成的。
东汽1000MW汽轮机汽流激振问题分析及控制措施
东汽1000MW汽轮机汽流激振问题分析及控制措施摘要：东汽1000MW超超临界汽轮机组是引进日立技术生产制造的，由于其轴系长出其他厂家机组很多（总长54、2m，其中汽轮机四根转子总长37。
9m），且蒸汽参数又为超超临界（26。
25MPa、600℃、600℃），机组容量大、转子长，所以转子挠度大，刚性较差，抗扰动能力较弱，发生汽流激振的可能性较大。
本文介绍了汽流激振的形成原因、特征，结合国内若干大型机组运行实例及对策，从设计制造、现场安装以及检修运行等方面提出相应预防控制措施。
关键词：1000MW；超超临界；汽轮机；汽流激振；控制措施1引言目前，1000MW超超临界汽轮发电机组逐渐成为新建电厂主流机组，而随着这几年百万机组的陆续投运，汽流激振问题也逐渐暴露出来。
其中，东汽1000MW超超临界汽轮机组较为突出，因为其轴系长出其他机组很多（总长54、2m，其中汽轮机四根转子总长37。
9m），机组参数高、轴系长，刚性较差，抗扰动能力较弱。
东汽1000MW超超临界汽轮机组已经出现多起高中压转子在运行中发生因汽流激振引起的低频不稳定振动，造成机组振动大跳机或被迫限负荷运行事件。
本文分析汽流激振机理和特点，结合国内若干东汽超超临界机组汽流激振现象及现场处理实例，归纳该类振动的预控措施，为目前正在制造、安装或运行中的可能遇到类似问题的超超临界机组提供参考。
2汽流激振的形成原因低频振动是指振动频率低于轴系转动频率的振动。
对于超超临界汽轮发电机组容易发生蒸汽涡动力引起的低频振动，也可称为蒸汽自激振荡，即汽流激振。
在汽轮机中有三种不平衡蒸汽力可能引起转子产生自激振动，影响机组轴系的稳定性。
第一种是由于转子偏心，使叶片顶部间隙沿周向不等，进而产生一个激振力，称为叶顶间隙激振；第二种是由于在汽轮机中设计有轴端汽封，围带汽封及隔板汽封，这些汽封会对转子的动特性产生影响；第三种是由于调节级喷嘴进汽的不对称性，即部分进汽会改变轴承的负荷，使其重新分配进而改变轴承的动特性。
基于频域方法的主动振动控制系统设计与优化
基于频域方法的主动振动控制系统设计与优化主动振动控制系统是一种应用频域方法进行振动控制的技术。
它主要通过利用传感器检测振动信号，并通过控制器进行实时处理和相应的控制策略来减小或消除结构的振动。
本文将基于频域方法，探讨主动振动控制系统的设计与优化。
首先，主动振动控制系统的设计需要根据实际应用需求进行系统建模。
系统建模的过程中需要考虑结构的动力学特性、传感器和执行器的安装位置等因素。
通过对系统的建模，可以得到描述系统动力学行为的传递函数。
其次，根据系统的传递函数，可以采用频域方法进行控制器设计。
频域方法将系统的动力学行为表示为频率响应函数，通过分析频率响应函数的特性，可以设计出相应的控制器。
常用的频域方法包括频率相应方法和模态过程方法。
频率响应方法是频域方法中常用的一种方法，它通过对系统的频率响应函数进行分析和优化，以达到振动控制的目的。
在设计频率响应方法时，需要选择合适的控制器结构和参数，并进行参数优化。
参数优化可以通过试探法、最优化算法等方法进行。
模态过程方法是另一种常用的频域方法，它通过分析系统的模态参数和模态过程，设计相应的控制器。
模态过程方法主要考虑结构模态的控制效果和稳定性等因素。
在设计模态过程方法时，需要选择合适的控制器结构和参数，并进行参数优化。
在主动振动控制系统的优化过程中，需要考虑多种因素，如控制效果、系统稳定性、能量消耗等。
优化的目标是通过调整控制器的结构和参数，使得系统能够在给定的频率范围内实现较好的振动控制效果，并且在控制过程中保持系统的稳定性。
为了实现主动振动控制系统的优化，可以采用自适应控制、模糊控制、神经网络控制等方法。
自适应控制可以根据系统的变化实时调整控制器的参数，以适应不同的工况。
模糊控制可以根据系统的输入和输出之间的关系，设计出相应的控制策略。
神经网络控制可以通过学习系统的动力学特性，设计出相应的控制器。
总之，基于频域方法的主动振动控制系统设计与优化涉及对系统的建模、控制器的设计及参数优化等方面。
动力系统的振动与控制研究
动力系统的振动与控制研究动力学是研究物体在受到外力的作用下所表现出来的运动规律的学科，它具有广泛的理论和应用价值。
在物理学、力学、数学、工程等领域中，动力学都扮演着重要的角色。
在现代工程技术中，动力学的理论和方法应用最为广泛，尤其是在控制科学与技术领域中，动力系统的振动与控制研究已经成为一个极具前景和发展潜力的研究主题。
动力系统的振动表现在物体围绕平衡位置做的周期运动。
控制具有干扰、噪音抑制、轨道跟踪等用途。
在恰当的条件下，振动可以引起自激振荡现象。
另外，非线性动力系统中还存在各种奇异现象，如分岔、混沌、奇异吸引等。
控制的任务是优化系统的性能，并且通过设计适当的控制器实现对系统的稳定控制和混沌抑制控制。
在动力系统的振动与控制研究中，常采用数学建模和仿真验证的方法，以分析和预测动态行为。
依据系统的特点和应用的需求，可使用不同的数学工具和方法。
其中常用的方法有频率响应法、时域方法、进化计算、优化算法、神经网络等。
频率响应法是一种基于系统的输入-输出关系分析系统性质的方法，利用系统的传递函数研究振动特性与控制方法，可以在系统中引入稳定补偿器以实现对系统的稳定控制。
时域方法则是基于系统变量与时间的函数关系来分析系统动态行为的方法。
其中，最常用的方法是状态空间描述法，通过设计状态反馈控制器或者输出反馈控制器来实现对系统的稳定控制。
进化计算和优化算法是通过搜索算法来对系统进行优化设计，从而实现系统的优化控制。
神经网络则是模拟大脑神经元网络的数学模型，通过学习训练和自适应学习能力，实现对系统的控制。
动力系统的振动与控制研究应用广泛，如机械传动系统、电力系统、化学反应器、交通运输、土木工程、航空航天、生物医学等。
在机械振动领域中，动力系统的振动表现为磨损、失效和结构破坏等问题，因此需要对系统的进行振动控制。
电力系统中，动力系统的振动则表现为电力负荷的波动和电力网剧烈的频谱变化，此时需要对系统进行电力控制。
而在生物医学领域中，动力系统的振动则表现为脑神经信号的异常兴奋和身体感觉的失控，因此需要对系统进行生物医学控制。
直接空冷电厂低频运转大直径风机系统振动研究
ＡＢ ＴＲＡＣ Ｂ ｇ ｄ ａ ｔ ｒａ ｉ１ｆ ｗ ａ Ｓ ｕ ｅ Ｏ ｃ ｏ ｈ ｔ ａ ｅ ｈ ｕ ｔｏ ｈ ｔａ ｔ ｒ ｉ ｅ ｉ ｉｅ ｔ ａｒ ｃ ｏ ｅ Ｓ Ｔ： ｉ ｉｍｅ ｅ ｘ ａ ｌ ｆ ｎ ｉ ｓ ｄ ｔ ｏ １ｔ ｅ ｓ ｅ ｍ ｘ ａ ｓ ｆ ｔ ｅ ｓ ｅ ｍ ｕ ｂ ｎ ｎ ｄ ｒ ｃ ｉ ｏ ｌｄ ｏ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅｔ ｅ ｍｏ ｐ ｗｅ ｌｎ ．Ｃｏ ｐ ｉ ｇ ｒ ｓ ｎ ｎ ｅ ｏ ｈ ｔ ｕ ｔ ｒ ｎ ｑ ｉｍ ｅ ｔｍａ ａ ｐ ｎ ｄ ｒｎ ｈ ｕ ｎ ｏ ｏ ｅ ｈ ｉ ｕ ｈ ｒ ｏ ｒｐ ａ ｔ ｕ ｌ ｅ ｏ ａ ｃ ｆｔ ｅｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｅ ｕ ｐ ｎ ｙ ｈ ｐ ｅ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｔ ｒ － ｎ ｔ ｎ ｎ ｒ ｌ ｕ ｎ ｎ ｆ ｔ ｅ ｂ ｇ ｄ ａ ｔ ｒ ａ ｉｌ ｆ ｗ ａ ｌ ｓｅ ｔ ｏ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｏ ｅ ａ ｉｎ Ｓ ｆ ｔ ｆ ｔ ｅ ｆ ｎ ｂ ｉ ｇ ｏ ｍａ ｎ ｉ ｇ ｏ ｈ ｉ ｉｍｅ ｅ ｘ ａ ｌ ｒ ｏ ｆ ｎ ｃｕ ｔｒ ｗｉｈ ｌｗ－ｒ ｑ ｅ ｃ ｐ ｒ ｔ ． ａ ｅ ｙ ｏ ｈ ａ ｒ ｅ ｏ ｄ
刘 林， ： 等 直接 空冷 电厂 低 频 运 转 大直 径 风 机 系统振 动 研 究
直 接 空 冷 电 厂 低 频 运 转 大 直 径 风 机 系 统 振 动 研 究 ＊
刘 林 白国 良。 曾金 盛 薛海 君。 。
（． １ 江苏双 良集 团博 士后工作站 ， 江苏江 阴 ２ ４ ４ ； ．西安建筑科技大学土木学 院，西安 ７０ ３ ； １ ４４ ２ １ ０ ２ ３ 西安建 筑科技 大学博士后流动站 ， ． 西安 ７０ ３ ； ． １ ０ ２ ４ 中国建筑设计研究 院，北京 １ ０４ ） ０ ０ ４
大型汽轮机气流激振问题的分析与处理
大型汽轮机气流激振问题的分析与处理新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州轮台县841000摘要：随着我国电力工业的结构调整，研究、生产和发展超临界压力机组是火力发电节能、环保、提高发电效率、降低发电成本的必然趋势。
但汽轮机蒸汽参数的增加会导致高压缸进汽密度和流速的增加，作用在高压转子上的切向力会提高动静间隙、密封结构和转子-汽缸对中的灵敏度，从而增加作用在高压转子上的激振力。
这些都会降低轴系的振动稳定性，严重时会诱发高压转子失稳，产生很大的低频振动。
由于蒸汽激振力与机组的出力近似成正比，因此。
蒸汽激振引起的不稳定振动成为限制超临界机组出力的重要因素。
例如，在苏联和美国超临界压力机组的早期生产和运行中。
这种低频振动问题比较突出。
当在负载条件下运行时，机器跳闸或被迫在有限负载下运行，这直接影响机组的可用性。
在我国，随着国产超临界机组的发展和将来的投产，将会面临这种低频振动问题。
因此，加强对超临界机组蒸汽激振的研究十分重要。
关键词：汽流激振;低频振动;振动稳定性;超临界汽轮机；介绍汽轮机汽流激振的机理和振动特征,以及近年来国内若干大型汽轮机高压转子汽流激振引起的低频振动的分析和现场处理情况,归纳总结引起该类振动的主要因素,提出了我国在发展高参数、大容量机组,特别是超临界机组中对汽流激振应采取的对策。
一、汽流激振机理根据目前的研究结果,汽轮机汽流激振力通常来自3个方面。
1.叶顶间隙激振力。
汽轮机叶轮在偏心位置时,由于叶顶间隙沿圆周方向不同,蒸汽在不同间隙位置处的泄漏量不均匀,使得作用在叶轮沿圆周向的切向力不相等,就会产生一作用于叶轮中心的横向力(合力),也称为间隙激振力。
该横向力趋向于使转子产生自激振动。
在1个振动周期内,当系统阻尼消耗的能量小于该横向力所做的功,这种振动就会被激发起来。
叶顶间隙不均匀产生的间隙激振力大小与叶轮的级功率成正比,与动叶的平均节径、高度和工作转速成反比。
因此,间隙激振容易发生在大功率汽轮机及叶轮直径较小和短叶片的转子上,即大型汽轮机的高压转子上。
振动主动控制技术的研究与发展
近几年, 随着科学技术的发展, 特别是在计算机 为严格, 单纯的被动隔振已不能满足要求, 必须采用
技术和测控技术的推动下, 振动主动控制和半主动控 主动振动控 制技 术。随 着机 器 人及 各种 操作 手 向高
制有了长足 进步。 本文 将就 振动 主 动控 制的 发 展现 速、精密、重载、轻量化方向发展, 柔性机械臂的振
高, 这意谓 着 在其 中通 入电 流 就可 以方 便地 对 其加 热。但由于固有的冷却问题, 因此它的控制频率一般 不超过 10Hz。
形状记忆合金用于悬臂梁的振动控制的成功范例 可见 Baz[ 10] 的研究成果。如果将形状记忆 合金元件嵌 入到结构中, 通过改变结构的有效刚度来改变结构的 动态特性。这种方法已经应用于杆的振动主动控制和 板振动主 动控 制中。Liang C[ 11] 用形 状记 忆 合金 应用 于弹簧的振动控制中。
情况, 阐述了振动主动控制中主要控制方法和策略及应用中存在的问题, 提出了振动主动控制技术发展的 几点趋势。
关键词: 振动主动控制; 研究与发展; 传感器与作动器; 控制方法
中图分类号: TP273 文献标识码: A 文章编号: 1001- 3881 ( 2004) 3- 001- 6
Research and Development in Active Vibration Control Technology
SUN Guo- chun1, SHI Wen-ku2, TIAN Yan- tao1
( 11College of Communicat ion Engineering, Jilin University, Changchun 130025, China;
21College of Automobile Engineering, Jilin University, Changchun 130025, China)
机械系统的振动控制与抑制技术研究
机械系统的振动控制与抑制技术研究导言机械系统的振动问题一直以来都是工程领域中的一大难题。
振动不仅会降低机械设备的工作效率，还会造成设备磨损和损坏，甚至危及人员安全。
因此，机械系统的振动控制与抑制技术的研究显得尤为重要。
一、振动的成因及对机械系统的影响振动的成因主要包括不平衡力、谐振、激振、推力和摩擦等因素。
不平衡力是指机械系统旋转部件在高速运转时由于重量分布不均匀而引起的振动；谐振是指机械系统在特定频率下振幅增大，造成共振现象；激振则是指外部振动源对机械系统产生的强制性振动；推力则是由于受力不平衡而产生的振动，摩擦则是指机械系统摩擦阻力引起的振动。
机械系统的振动会造成诸多不良影响。
首先，振动会对机械设备的工作效率造成负面影响。
振动会引起机械设备的结构变形，从而导致能量损失和效率下降。
其次，振动会加剧机械设备的磨损与损坏。
振动会增加机械部件的接触力，使得机械设备面临更大的磨损与损坏风险。
此外，振动会对机械系统产生噪音，给工作环境和人员健康带来不良影响。
因此，研究机械系统的振动控制与抑制技术是促进机械工程领域发展的关键。
二、机械系统振动的控制与抑制技术为了解决机械系统振动问题，人们提出了各种振动控制与抑制技术。
下面将介绍几种常见的技术：1. 平衡技术平衡技术是解决不平衡力引起的振动问题的一种基本方法。
平衡技术通过增加配重或调整零件的位置来消除不平衡力，从而降低振动水平。
2. 结构优化技术结构优化技术是通过改变机械系统的结构设计来减少振动。
例如，在设计旋转机械时，可以采用加装支撑结构或增加机械部件的刚度来提高系统的稳定性。
3. 主动振动控制技术主动振动控制技术是指利用传感器和执行器主动控制机械系统的振动。
通过实时监测机械系统的振动状态，利用控制系统产生相应的控制力来抑制振动。
4. 被动振动控制技术被动振动控制技术是在机械系统中添加减振装置来消耗振动能量。
常见的被动振动控制装置包括阻尼器、弹簧和质量减震器等。
机械振动控制技术的新进展与应用
机械振动控制技术的新进展与应用随着科技的不断发展，机械振动控制技术在各个领域都取得了新的进展与应用。
本文将介绍一些最近的研究成果和应用案例，以展示机械振动控制技术的前沿发展和实际应用情况。
一、主动振动控制技术主动振动控制技术是目前机械振动控制领域的热点之一。
通过激励和反馈控制，主动振动控制技术能够实现对机械系统振动的减小或消除。
例如，近年来研究人员提出了一种基于自适应控制算法的主动振动控制方案，该方案能够根据实时振动响应对控制策略进行自适应调整，从而显著提高振动控制的效果。
二、被动振动控制技术除了主动振动控制技术外，被动振动控制技术也有着广泛的应用。
被动振动控制技术通过设计和优化机械系统的结构和材料，以及添加吸振材料等方式，来减小和消除机械系统的振动。
例如，研究人员利用压电材料设计了一种新型的被动振动控制装置，通过改变压电材料的电场来调节其机械特性，从而实现对机械系统振动的有针对性控制。
三、应用案例机械振动控制技术在实际应用中取得了许多成功案例。
以航空航天领域为例，振动控制技术被广泛应用于飞机、卫星等系统中，能够有效减小和消除机械系统由于工作负载、外部环境等因素引起的振动，提高系统的稳定性和可靠性。
此外，机械振动控制技术还被应用于汽车、高铁等交通工具中，能够显著提升行驶的舒适性和安全性。
总结：机械振动控制技术在新进展与应用方面取得了许多令人振奋的成果。
不论是主动振动控制技术还是被动振动控制技术，都能够在减小和消除机械系统的振动方面发挥重要作用。
应用案例的成功实践更是证明了机械振动控制技术的巨大潜力。
相信随着科技的不断进步，机械振动控制技术将在更多领域发挥重要的作用，为人类创造更加稳定、舒适和安全的生活环境。
不同故障下水轮发电机组轴系的振动特性研究
不同故障下水轮发电机组轴系的振动特性研究
聂赛;杨雄;卢俊琦;章志平;秦程;孙洁;冯陈;张玉全;郑源
【期刊名称】《水电能源科学》
【年(卷),期】2024(42)4
【摘要】水轮发电机组的振动往往由水-机-电耦合因素引起,分析单一故障及多因素耦合故障下的轴系振动对机组稳定运行和厂房结构安全至关重要。
采用四阶龙格-库塔法分别求解了不平衡磁拉力、碰摩力、非线性油膜力单独作用或耦合作用下的发电机和水轮机振动特性。
结果表明,仅考虑不平衡磁拉力或仅考虑碰摩力时,轴系的运动特性主要表现为周期运动状态和拟周期运动状态;在多因素耦合作用下,轴系的运动特性将会变得更为复杂,表现为以拟周期运动和混沌运动为主,间歇性出现周期运动。
研究结果可为水电站的安全、稳定、优化运行提供更多的理论依据。
【总页数】6页(P178-182)
【作者】聂赛;杨雄;卢俊琦;章志平;秦程;孙洁;冯陈;张玉全;郑源
【作者单位】江西洪屏抽水蓄能有限公司;河海大学水利水电学院;河海大学能源与电气学院
【正文语种】中文
【中图分类】TV734.1
【相关文献】
1.水电发电机组轴系径向振动特性研究
2.水轮发电机组振动监测与轴系松动故障诊断研究
3.某V型柴油发电机组轴系扭转振动特性研究
4.不同负荷工况水轮发电机组轴系振动特性研究
5.水流激励下水轮发电机组轴系的振动衰减特性
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浅谈电厂汽轮发电机组轴系扭振保护措施
监测系统以转速、 调节级压力、 电功率为输入， 由于系统中没有使用转角信 号， 如果监测系统输出的扭转角和实际的扭转角吻合， 则可 以证明该监测结果 是正 确 的 ， 所 以较 的扭角 为 汽轮发 电机 轴两 端 的扭 角之差 。 ３ ． 电厂 汽轮 发 电机 组轴 系扭 振保 护措 施
振频率范围， 电力系统调度也要注意运行方式改变引起系统谐振频率的改变 ，
避免 其落 入共 振频 率 范围 。
（ ３ ） 加装 监测和 保护 装置 。 鉴 于一 次Ｓ Ｓ Ｏ 对轴 系寿命 的损 耗几 乎是 １ ０ ０ ％， 加 装保 护 装置能 有效地 防 止机组 出现 过大 应力和 疲劳 损坏 ， 是 十分 必要 的。 主要
保护 措施 。
为提 高 输电能力 在 电力 系统 中串联 电容 补偿 是 产生Ｓ Ｓ Ｏ的主要 原因 。 避免 其 发生的 主要 控制 手段 有 以下几 种 ： （ １ ） 增设滤 波器 。 滤 波器 可以过 滤信号 中的 扭振分 量 ， 降低它 们在 通道 中的 增益 ， 从而避 免激 励不稳 定扭振 。 激励 扭振 的原 因不同 ， 滤 波器 的安装 位置和 形 式都 不一 样 ， 可 以在 补偿 电容器 处 、 控制 系统 中、 Ｐ Ｓ Ｓ 和励 磁调 节 系统 中增 设滤 波器 该法 的缺点 是 ： ①必 须选择 合理 的组合系 数组合 多个 测点的转 速 ， 这样才 可 能使扭 振分量 极小 化 ， 同 时保持 良好 的低频 性 能。 ②安装 一种 滤波器 只 能防 止一 种原 因激 励的 不稳定 扭振 ， 并且不 可能 防止 未知原 因激励 的 不稳定 扭振 。 （ ２ ） 轴系 调频 与电网调度 运行方 式调整结 合。 次同步谐 振发生条件 为轴 系固 有频 率与 电气谐振频 率 的和等于周 波频率 在 电网规划 设计 阶段选择 合理 的谐
航空动力装备振动及控制教育部重点实验室开放课题
航空动力装备振动及控制教育部重点实验室开放课题航空动力装备振动及控制教育部重点实验室开放课题导语：航空动力装备振动及控制教育部重点实验室开放课题是当前航空领域的一个热门课题。
它涵盖了航空动力装备振动理论、控制方法以及应用实践等多个领域。
本文将从简介、理论基础、控制方法和应用实践四个方面对这个开放课题进行深入的探讨，提供读者全面、深刻和灵活地理解该课题的内容。
1. 简介航空动力装备振动及控制教育部重点实验室开放课题是在航空装备振动控制领域的一个重要实践平台。
该课题致力于研究飞机发动机、涡轮机和其他航空动力装备的振动特性，以及如何利用控制方法来减少振动对航空装备正常工作的影响。
通过开展一系列的实验研究和理论研究工作，该课题旨在提高航空动力装备的可靠性和安全性，为航空产业的发展做出贡献。
2. 理论基础在航空装备振动控制领域，理论基础是非常重要的。
航空动力装备振动及控制教育部重点实验室开放课题关注的理论基础包括振动力学、结构动力学、信号处理等方面的知识。
振动力学研究物体的振动特性，包括振动的幅值、频率和相位等参数，以及各种振动源的作用机制。
结构动力学研究物体在振动作用下的响应特性，包括共振频率、振型和振动衰减等参数。
信号处理研究如何通过对振动信号的分析和处理，提取出有用信息。
3. 控制方法为了减少航空动力装备的振动对正常工作的影响，航空动力装备振动及控制教育部重点实验室开放课题研究了多种控制方法。
其中，主动振动控制和被动振动控制是较为常见的两种方法。
主动振动控制是通过在装备上安装传感器和执行器，实时感知和调节振动，并通过控制算法来减小振动。
被动振动控制是通过针对具体装备的特点设计并安装减振器、隔振设备等被动元件，对振动进行抑制和隔离。
4. 应用实践航空动力装备振动及控制教育部重点实验室开放课题的研究成果在实际应用中具有重要的意义。
通过对航空动力装备的振动进行减震和控制，不仅可以提高装备的可靠性和安全性，还能延长装备的使用寿命。
航空发动机振动特性研究及其控制方法
航空发动机振动特性研究及其控制方法一、引言在航空发动机的运行过程中，不可避免地会存在振动问题。
振动会对发动机的性能、寿命以及安全性产生严重影响。
因此，研究航空发动机振动特性以及控制方法，对于提高航空发动机运行质量、延长寿命具有重要意义。
二、航空发动机振动特性研究1.振动的类型在航空发动机的运行过程中，存在多种类型的振动。
常见的振动类型包括轴向振动、径向振动和周向振动。
轴向振动是指在发动机轴心线方向上产生的振动，通常可以通过轴向振动传感器进行监测。
径向振动是指在垂直于轴心线方向上产生的振动，常常会损坏发动机轴承。
周向振动是指在绕发动机轴心线旋转方向上产生的振动，通常可以通过震动传感器进行监测。
2.振动的来源航空发动机振动的来源多种多样，可能是由于不平衡的转子、叶片间的不平衡、叶片振动、离心力、气流阻力等引起的。
其中，叶片振动是航空发动机振动的主要原因之一。
3.振动的评价指标对于航空发动机振动的评价，通常采用该舱航空发动机振动水平标准进行。
该标准规定了不同工况下航空发动机的振动极限值，以保证运行的安全性。
三、航空发动机振动控制方法针对航空发动机振动问题，科学的控制方法能够显著降低振动水平，进而提升发动机运行效率和安全性。
主要的航空发动机振动控制方法如下：1.动平衡技术动平衡技术是指通过对发动机转子进行动平衡实现振动控制的一种技术。
通过定期进行动平衡校正，可以有效降低发动机的振动水平。
2.被动控制技术被动控制技术主要采用结构减振材料对振动进行传递、吸收和散射。
通过在发动机结构上加装阻尼器和调剂器件等，可以降低发动机振动的频率和振幅。
3.主动控制技术主动控制技术采用反馈控制的方式对发动机振动进行控制。
可通过安装传感器和执行器，在反馈控制算法的指导下实现发动机的振动抑制。
4.整体系统优化航空发动机的振动问题往往与整机系统设计和运行有关。
针对发动机振动问题，需要利用整机系统优化手段进行综合考虑和处理，例如优化发动机转子结构、优化叶片结构、改善气动环境等。
船舶推进轴系纵向振动及其控制技术研究进展
动 只会损 坏轴 系和推 力轴 承 ，造 成轴 系疲 劳破 坏
和推 力轴 承磨 损 。然 而 ，推进 轴系和 艇体 艉部 是
耦合 结 构 ，推 进轴 系 的纵 向振 动经 推力轴 承基座 传 递至艇 体 ，引起艇 体 振动 ，并 向水下辐 射 噪声 ，
这 就是 典型 的螺旋 桨 间接辐射 噪 声 问题 。美 国早 在 上世 纪五十 年代 对此 问题就 开始 进行研 究 ，并 已建立 完整 的分 析理论 ［－］ １ １。近年 来 ，螺旋桨 非 ３４ 定常激 励力 引起 的推进 轴系 纵 向振动对 艇体 隐身
中
国
造
船
研究 简报
外 重要研 究 成果进 行 综述 ，重 点关注 推进 轴 系纵
次 叶频 点上 。螺旋 桨 中高频激 励 力主要 来源 于桨
向振动控 制 技术 的 国 内外研 究进 展 ，包 括推进 轴 系 改进 设计 、复 合材 料轴 系 、新型推 力轴 承 、动
力 吸振器 、声子 晶体 带 隙减 振 以及相 关 主动控 制
性能 的危 害性受 到 国 内学者 的广 泛关注 ，相 关高 校和科 研 院所都 对推进 轴 系 的纵 向振 动开 展过机
５ ２卷
第 ４期 （ 总第 １８期 ） ９
赵
耀 ， ：船舶 推进 轴系 纵 向振动 及其 控制 技 术研究 进展 等
理 分析 ［－】 究进 展 较快 。 １１，研 ５８ Ｂ ｏ ｎ［ 介绍 多弹 性体 动力 学方 法在 求解 转 ｒｗ ］ 子 轴 系振 动 响应方 面 的应用 ，将 转 子轴 系作 为动 态 模 型进行 研 究 ，综合 考虑 转速 、转 动惯 量和 支 撑 轴承 的影响 ，在提 高 计算 精度 的 同时发 现 一些 新 的规律 。 陈志 刚等 ［］ 用波 分 析方 法基 于均 匀轴 系纵 ２应 ０
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第24卷第4期 2004年8月动力工程POW ER EN G I N EER I N GV o l .24N o.4 A ug .2004 收稿日期:2003210214 修订日期:2004203221作者简介:张俊红(19622),女,博士,天津大学机械工程学院副教授,硕士生导师。
目前,主要从事动力系统现代设计、动力系统振动与噪声及其主动控制等方面的研究工作。
文章编号:100026761(2004)0420457204大型动力系统轴系低频振动及其主动控制的研究张俊红, 于镒隆(天津大学,天津300072)摘 要:从国内外现状、技术水平与特点等方面综述大型动力系统轴系低频振动的研究情况。
总结了前人在轴系振动方面的研究成果,探讨未来的发展方向,指出了轴系低频振动研究上存在的问题以及轴系低频振动研究在动力学分析、测试技术、控制技术方面的发展趋势。
参12关键词:动力机械工程;低频振动;主动控制;发展趋势;旋转轴系;动力系统中图分类号:T K 263.2 文献标识码:ARe s e a rch on Low F re que ncy V ib ra tion a nd Ac tive C ontro l ofS ha fts in the La rge P ow e r S ys temZH A N G J un 2hong , YU Y i 2long(T ian jin U n iv .,T ian jin 300072,Ch ina )Abs tra c t :T h is p ap er gives the general exp atiati on of the developm en t of the low frequency vib rati on ofshafts in the large pow er system from the p u rpo se and sign ificance of the study ,the p resen t conditi on of dom estic and in ternati onal research ,and techn ique characteristics and levels ,and so on .It m akes a sum 2m ary of the research resu lts of the vib rati on of shafts attained by fo rm ers ,and discu sses the directi on of developm en t in the fu tu re ,and po in tes ou t the cu rren t p rob lem s and the developm en t trend of shafts the study on low frequency vib rati on of shafts in dynam ical analysis ,test techn ique and con tro l techn ique .R efs 12.Ke y w o rds :pow er and m echan ical engineering ;low frequency vib rati on ;active con tro l ;developm en ttrend ;ro tating shafts ;pow er system 本文所指大型动力系统低频振动是(诸如汽轮机、水轮机、燃气轮机、工程车用柴油机、船舶用内燃机、直升机旋翼系统等)大型动力机械的振动幅值较强、振动频率较低(不超过150H z ,一般为0.1～50H z ,系统固有频率较低或者振动频率低于系统固有频率)、破坏性较大的振动。
目前,认识到产生低频振动的原因来自两个方面:①振动固有频率较低、幅值较大的柔弹性体因素,即随着动力机械向大型化、轻量化方向的发展,其组成零部件的柔度不断加大,系统的固有频率逐渐降低;同时,随着动力机械向高速化方向的发展,转动件惯性力急剧加大,激振频率上升。
在这种情形下,原本按刚性件设计的动力系统实际运转时表现出弹性体特征,引用弹性动力学分析(E lasto 2D ynam ic A nalysis )理论进行分析研究时发现存在低频振动;②柔性激励因素,即某些非稳定的柔性激励(比如燃气轮机的蒸汽激励、水轮机的水流冲刷激励、内燃机的进排气波动、直升机螺旋桨空气扰动、大型鼓风机空气扰动、轴承油膜参数激励等)引起的与负荷变动有关而与运转速度无关的、频率低于系统固有频率的振动。
以前,人们研究大型动力系统低频振动旨在指导现场运行,采取合理的措施(调节油温、改变间隙等)避免轴系事故;随后的研究用于工程动力学系统动态辅助设计,以便在开发设计阶段就能考虑到提高动力装置抗御事故的能力;当前的低频振动研究则开始应用主动控制技术来降低振动危害。
新兴的振动主动控制技术在国民经济与社会发展中具有广阔的应用前景,但在我国研究起步较晚。
因此,研究低频振动特性与主动控制理论和方法、实验模拟控制系统,将在汽轮机、水轮机、燃气轮机等大型发电机组(尤其在今后1000MW级以上超大型核电机组研制与运行中)、大型船舶推进装置、工程车用柴油机、直升机旋翼系统、大型空压机等大型旋转系统的,也将对动力工业的发展发挥重要的促进作用,对提高大型动力系统高速旋转轴系安全运行度,将产生巨大的社会效益和经济效益。
1 国内外研究的现状、技术水平与特点、存在的问题 先前,由于大型动力系统普遍的容量不大,系统内零部件(特别是轴系)结构较小,振动固有频率一般在系统的工作转速(工频)以上,负荷的变动引起的力与力矩的干扰扰动较小,在系统设计时只需要按给定输入与希望输出依照动力学反问题原则(In2 verse D ynam ics L aw)求解运动规律,进而设计出系统结构,再按照强度理论进行校核。
然而,随着能源与动力工业的发展,动力系统不断大型化。
目前, 200MW、300MW火电汽轮机与600MW、900MW 核电汽轮机已成为电力系统主导机型,国产引进型300MW汽轮发电机组国内投运近百台,已经成为各大电网中的主力机组,对促进社会电力事业的发展和进步起着举足轻重的作用;6缸机、8缸机、12缸车用、船用内燃机也成为车船载动力系统的主体,对于这些大容量动力机械其轴系的固有振动频率往往出现在工频之下,极易引发低频振动。
于是,自上世纪90年代初以来,大型动力系统低频振动特性研究一直较受广泛关注。
对于复杂的大型动力转子系统,存在多种可能的激振因素,振动情况较为复杂,振动信号中往往包含着多种频率成份。
当某个或某些频率成份比较大时,系统就可能无法正常工作甚至导致损坏。
研究表明:对于动力系统尤其是大型动力系统当振动发生时,低频成分的振动能量占总振动能量的相当一部分,低频振动能量也较容易积聚而引起系统工作失效;尤其是旋转机械系统,其低频振动包含着丰富的振动机理及表现形式,其中包括大量的非线性振动。
在实际运行中的各种大型动力机械旋转系统产生低频振动的原因也很多,就汽轮机多支承转子系统而言,除了弹性体因素,还有比如①质量分布不均、转子不平衡产生的工频振动;②联轴器对中不良与制造误差使汽轮机叶轮产生位置偏心,由于叶轮顶隙沿圆周方向不等,使得作用在各个位置叶轮的圆周切向力不同,该切向力垂直于中心偏移方向,使转子产生的多种频率的振动;③轴承失稳产生的半速涡动、油膜振荡——由于轴承内油膜分布的特殊性所致,在外界扰动下,轴承油膜除产生一个沿变形方向的弹性恢复力外,还产生一个破坏轴承稳定性的切向力,该切向力驱使转子产生涡动,涡动频率约为转速频率的一半,转子的工作转速大于其第一临界转速的2倍,则为油膜振荡;④由于安装运行方面的原因产生的非线性分数谐波振动,其振动频率为转子转速的1 2,1 3,1 4,1 5,...;⑤由于轴套设置不合理可能产生频率低于转子转速频率的振动;⑥由于长的梳齿密封可能产生频率为转子第一临界转速的气体间隙激振振动、密封和动力间隙失稳引起的振动、由于转子不对中引起密封腔中蒸汽压力分布的不均匀,其结果产生一垂直于转子偏移方向的合力,该合力也使转子运动趋于不稳定;⑦由磨擦或驱动力特性造成的结构共振,当激振力频率接近或达到其临界频率时导致的结构共振;⑧转子及支承系统连接松动激发的振动;⑨由于汽轮机调节级喷嘴进汽的非对称性引起不对称的部分进汽蒸汽力作用在转子上,这可能改变轴承的动特性而造成转子运动失稳;βκ由于气体的旋转脱离或喘振而造成频率很低的振动等等。
从过去发生过汽轮机机组轴系低频振动的情况来看,其振动的产生多是以上多种因素综合作用的结果。
比如,东方300MW机组在运行过程中高中压转子出现过低频振动。
为此,有关部门组织力量对张家口发电厂、华能德州电厂等7个电厂的低频振动原因进行了分析,分析认为运行启动方式对振动有影响,并阐明了机组产生振动故障的原因和对策[1]。
华能威海电厂与山东电力研究院的科技人员研究了旋转机械监测的分频段技术,分析了广泛应用的旋转机械的低频振动特性,并分析了分频段技术对于监测和诊断旋转机械低频振动的优越性,给出了诊断实例并得出结论:低频振动分量是工频以下的振・854・ 动 力 工 程第24卷 动分量;低频振动具有脉动的特点,是一种潜在的危险振动;主要表现为形成快、振动剧增、且事先无明显征兆,因而对机组安全运行威胁很大;若现场管理人员处理不当,会酿成重大破坏性事故[2]。
过去对于低频振动的解决措施只是调整圆周方向的动静间隙均匀度、阀门开度、改善润滑油的品质、轴承支承特性、改变螺栓预紧力、改变运行工况(如油温、阀门开启顺序[3])。
现场实践的经验表明:运用故障诊断技术判断起因后采取这些措施能起到一定效果;然而,被动减振措施一般都应在大修期内和系统设计阶段进行,停车检修带来巨大的时间经济损失与突发性事故难以预测的原因使得振动主动控制技术成为现代控制振动问题研究的热点。
况且,加阻尼器等被动控制只对受控系统固有频率f n与外界扰动频率f r 满足f n>2f r才有效,在低频振动时使用被动控制会出现静变形过大或者造成系统失稳;主动控制方式就理论而言可以用来降低振动危害,而且,由于主动控制动态范围大,能耗低,回复力大,鲁棒性良好,是一种非常有前途的减振形式。
应当说明,配合主动控制的被动控制是完全必要的:①抑制高频振动成分(尤其是共振频率附近的振动成分)需要被动减振器来完成;②主动减振器虽然有效,但属于多环节系统,存在可靠性问题,可靠性研究一直在进行中。
总之,在继续深入研究大型动力系统低频振动特性的基础上结合被动控制的研究来探讨低频振动主动控制理论与运用即控制系统开发途径是今后一段时间内大型轴系振动研究的发展趋势。