本文關鍵詞：變頻調速給水泵軸系扭振安全性研究

  更多相關文章： 電動給水泵 扭振 變頻調速 安全性

【摘要】：隨著我國節(jié)能減排政策的不斷推進,火電行業(yè)的節(jié)能也受到了各大電力企業(yè)的重視�；痣姀S中,輔機是廠用電消耗大戶。近年來,對大功率輔機的變頻改造在電廠中備受親睞。但在降低能耗的同時,變頻改造也帶來了意想不到的事故。如機組振動增大、電網中存在諧波,嚴重的還會造成輔機設備的損毀。電廠輔機設備中,電動給水泵的能耗相當大。在節(jié)能改造中,電動給水泵成為變頻改造的主要對象。本文針對改造后的系統(tǒng),從扭振的角度對電動給水泵組軸系的安全性進行了研究。本文首先對齒輪一轉子系統(tǒng)建立了多段集中質量扭振模型,模型中考慮了齒輪副嚙合剛度的對模型固有特性的影響,推導了齒輪副單元的傳遞矩陣,使用Riccati傳遞矩陣法求解了模型的固有頻率和振型；同時,建立了軸系的有限元模型,使用Ansys有限元分軟件對軸系進行模態(tài)求解,并與傳遞矩陣法的計算結果進行對比,確保扭振模型以及算法的準確性：接著,給水泵組軸系發(fā)生扭振的誘因進行了研究,主要分析了變頻器輸出電壓諧波特性和電動機電源三相不平衡的機理,并在Matlab/Simulink建立仿真模型,得到了以上兩種擾動下電動機電磁力矩的波動情況；最后,采用Newmark-β法和Riccati傳遞矩陣法相結合的算法計算系統(tǒng)軸系扭振動態(tài)響應,采用局部應力應變法和雨流計數法,對給水泵組在這兩種激勵源作用下的扭振安全性和壽命損耗進行分析。
【關鍵詞】：電動給水泵 扭振 變頻調速 安全性
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM621
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題背景與研究意義9-10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 齒輪-轉子系統(tǒng)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 變頻器輸出特性研究現(xiàn)狀12
• 1.3 本文研究內容12-14
• 第2章 給水泵系統(tǒng)軸系扭振建模14-23
• 2.1 電動給水泵系統(tǒng)結構介紹14
• 2.2 給水泵軸系集中質量扭振模型的建立14-18
• 2.2.1 多段集中質量模型的�；椒�15-18
• 2.2.2 系統(tǒng)軸系的�；瘻蕜t18
• 2.3 系統(tǒng)軸系有限元扭振模型的建立18-22
• 2.3.1 增速齒輪箱的建模18-19
• 2.3.2 其他部件的建模19-20
• 2.3.3 使用的單元介紹20-22
• 2.4 小結22-23
• 第3章 給水泵組軸系扭振固有特性分析23-37
• 3.1 引言23
• 3.2 固有特性計算方法23-28
• 3.2.1 Riccati傳遞矩陣法23-27
• 3.2.2 有限元模型的固有特性求解方法27-28
• 3.3 工程應用實例分析28-34
• 3.3.1 系統(tǒng)軸系扭振模型28-31
• 3.3.2 系統(tǒng)軸系扭振固有特性計算31-34
• 3.4 參數變化對齒輪-轉子系統(tǒng)固有特性的影響34-36
• 3.4.1 阻尼對系統(tǒng)固有特性特性的影響34-35
• 3.4.2 齒輪副嚙合剛度對系統(tǒng)固有特性的影響35-36
• 3.5 小結36-37
• 第4章 變頻調速給水泵軸系扭振誘因分析37-50
• 4.1 引言37
• 4.2 變頻器諧波特性分析及仿真37-45
• 4.2.1 三相異步電動機變頻調速原理37-38
• 4.2.2 PWM調制原理38
• 4.2.3 SPWM逆變器輸出電壓諧波分析38-42
• 4.2.4 變頻器諧波對轉矩的影響42-43
• 4.2.5 逆變器諧波對電磁影響仿真計算43-45
• 4.3 電動機輸入電源三相不平衡影響分析及仿真45-49
• 4.4 小結49-50
• 第5章 給水泵組軸系扭振安全性分析50-59
• 5.1 引言50
• 5.2 動態(tài)響應計算方法50-54
• 5.3 疲勞壽命損耗計算方法54-55
• 5.4 工程應用實例分析55-58
• 5.4.1 三相不平衡的動態(tài)響應55-56
• 5.4.2 變頻器諧波下的動態(tài)響應56-57
• 5.4.3 系統(tǒng)軸系壽命損耗計算57-58
• 5.5 小結58-59
• 第6章 結論與展望59-60
• 6.1 主要結論59
• 6.2 課題展望59-60
• 參考文獻60-64
• 致謝64

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 張恒濤;汽輪發(fā)電機組軸系扭振實測近況[J];發(fā)電設備;1988年01期

2 陸廣香;龔樂年;;機組軸系扭振響應快速仿真算法初探[J];東南大學學報;1992年04期

3 何軒軒,江康源;解析法船舶軸系扭振計算系統(tǒng)[J];船舶設計通訊;1997年04期

4 張建軍,簡炎鈞,應啟光;船舶復雜軸系扭振計算研究及其應用[J];船舶工程;2000年01期

5 馮志敏,王穎,郎豪翔;軸系扭振故障機理研究和預防對策[J];船舶工程;2002年02期

6 張飛達;;實船軸系扭振測量[J];物流工程與管理;2012年06期

7 ;船用主機軸系扭振計算的一些問題[J];大連工學院學報;1973年01期

8 黃遠葆;自然分段軸系扭振計算的新方法(英文)[J];中國造船;1981年04期

9 聶德耀;長江船舶消減軸系扭振的實踐[J];噪聲與振動控制;1985年01期

10 王和根;;利用瑞利商原理對柴油機軸系扭振自振計算中一些規(guī)律的探討[J];安徽工學院學報;1985年01期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 張建軍;簡炎鈞;應啟光;;船舶復雜軸系扭振計算研究及其應用[A];大連海事大學校慶暨中國高等航海教育90周年論文集（機電分冊）[C];1999年

2 馮志敏;葉滋華;何文波;胡海剛;王炳輝;;一種柴油機推進軸系扭振低頻信號的混合診斷方法[A];第九屆全國振動理論及應用學術會議論文集[C];2007年

3 舒歌群;郝志勇;史紹熙;;軸系扭振響應的扭轉彈性波計算方法研究[A];信息科學與微電子技術:中國科協(xié)第三屆青年學術年會論文集[C];1998年

4 劉大江;;江船軸系扭振問題實例[A];中國航海學會——2004年度學術交流會優(yōu)秀論文集[C];2004年

5 郭勇;商宇;楊靈;趙先波;;東方600MW汽輪機軸系扭振敏感性分析[A];中國動力工程學會透平專業(yè)委員會2011年學術研討會論文集[C];2011年

6 于姝雯;王東華;李玩幽;;考慮時變剛度的齒輪傳動軸系扭振特性分析[A];第11屆全國轉子動力學學術討論會（ROTDYN2014）論文集（上冊）[C];2014年

7 孫和泰;;大型汽輪發(fā)電機組的軸系扭振探討[A];2003大型發(fā)電機組振動和轉子動力學學術會議論文集[C];2003年

8 曾柏林;;四沖程內燃機軸系扭振分析及計算機軟件的開發(fā)應用[A];四川省汽車工程學會第一屆二次年會論文集[C];1991年

9 劉輝;林慶忠;;軸系扭振計算模態(tài)綜合的電算數學模型[A];第九屆全國內河船舶及航運技術學術交流會論文集[C];2004年

10 劉洋;袁奇;袁永強;;1050MW汽輪發(fā)電機組軸系扭振特性及疲勞壽命損耗分析[A];第11屆全國轉子動力學學術討論會（ROTDYN2014）論文集（下冊）[C];2014年

中國重要報紙全文數據庫 前1條

1 ;大電網安全穩(wěn)定監(jiān)控裝置研制成功[N];中華合作時報;2004年

中國博士學位論文全文數據庫 前4條

1 金鐵錚;汽輪發(fā)電機組軸系扭振在線監(jiān)測、分析與保護系統(tǒng)研究[D];華北電力大學(北京);2015年

2 吳飛;雙質量飛輪軸系扭振分析與試驗研究[D];武漢理工大學;2010年

3 劉峻華;大型汽輪發(fā)電機組軸系扭振研究[D];華中科技大學;2006年

4 胡義;基于軸系扭振信號的船舶推進系統(tǒng)診斷理論與應用研究[D];武漢理工大學;2011年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 武彬;全工況下內燃動力總成軸系扭振分析及控制[D];西南交通大學;2016年

2 洪瑞新;變頻調速給水泵軸系扭振安全性研究[D];華北電力大學(北京);2016年

3 賴成毅;高壓變頻器驅動大容量風機軸系扭振抑制技術研究[D];電子科技大學;2016年

4 王家宏;基于柴油機軸系扭振的故障診斷理論及其應用研究[D];上海海運學院;2001年

5 徐洪志;旋轉機械軸系扭振測量研究[D];清華大學;2005年

6 胡克;機電擾動下大型汽輪發(fā)電機組軸系扭振分析[D];華北電力大學（北京）;2008年

7 沈小寒;大功率復雜推進軸系扭振特性的研究[D];上海交通大學;2013年

8 曾志龍;船舶軸系扭振應力測試技術研究[D];中國艦船研究院;2014年

9 張建平;轉子軸系扭振測量與控制的實驗研究[D];天津大學;2007年

10 曹旭;船舶軸系扭振計算的影響因素研究[D];大連海事大學;2007年

，

本文編號：1007545