[發(fā)明專(zhuān)利]一種汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子偏心及其相位測(cè)量裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010324867.8
• 申請(qǐng)日: 2020-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111380468A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張世海;鄧彤天;李志凌;文賢馗;徐章福;蘭中秋;冉景川;鐘晶亮;馬新惠;王文強(qiáng);王鎖斌;王涵;熊波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司;貴州創(chuàng)星電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B11/02
• 分類(lèi)號(hào): G01B11/02;G01B11/27;G01B7/02;G01B7/312
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 胡緒東

1.一種汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子偏心及其相位測(cè)量裝置，其特征在于：包括鍵相傳感器(5)和軸位移傳感器(4)，鍵相傳感器(5)和軸位移傳感器(4)均分別與兩前置器(3)相連，兩前置器(3)的輸出端與數(shù)據(jù)采集設(shè)備(2)相連，數(shù)據(jù)采集設(shè)備(2)與計(jì)算機(jī)(1)連接，鍵相傳感器(5)安裝在轉(zhuǎn)子(7)或轉(zhuǎn)子(5)延伸軸圓周表面上的測(cè)量槽(6)旁，且鍵相傳感器(5)的探頭正對(duì)測(cè)量槽(6)，軸位移傳感器(4)正對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子端面，并與轉(zhuǎn)子端面垂直。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子偏心及其相位測(cè)量裝置，其特征在于：兩前置器(3)通過(guò)TSI系統(tǒng)(8)連接到數(shù)據(jù)采集設(shè)備(2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子偏心及其相位測(cè)量裝置，其特征在于：轉(zhuǎn)子端面包括轉(zhuǎn)子軸端面、靠近轉(zhuǎn)子軸端部安裝的環(huán)形測(cè)量端面(9)、推力軸承的推力面或轉(zhuǎn)子軸上有凸肩。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子偏心及其相位測(cè)量裝置，其特征在于：鍵相傳感器(5)和軸位移傳感器(4)采用電渦流傳感器、光學(xué)傳感器或磁阻式傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子偏心及其相位測(cè)量裝置，其特征在于：軸位移傳感器(4)采用脹差傳感器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的一種汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子偏心及其相位測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

步驟(1)，以鍵相信號(hào)的上升沿出現(xiàn)時(shí)刻為起始時(shí)間t₀，以下一次鍵相信號(hào)的上升沿出現(xiàn)時(shí)刻為終止時(shí)間t₁，時(shí)間間隔Δt，見(jiàn)式(1)：

Δt＝t₁-t₀ (1)

步驟(2)，求出Δt時(shí)間段內(nèi)各軸承轉(zhuǎn)子軸向位移信號(hào)序列D中的最大值D^max和最小值D^min，見(jiàn)式(2)、式(3)：

D^max＝max(D) (2)

D^min＝min(D) (3)

步驟(3)，計(jì)算D^max和D^min之差ΔD，見(jiàn)式(5)：

ΔD＝D^max-D^min (5)

步驟(4)，找出D^max出現(xiàn)的時(shí)刻t^max，以t₀為起點(diǎn)，計(jì)算時(shí)間間隔t_D：

t_D＝t^max-t₀ (6)

步驟(5)，根據(jù)傳感器系數(shù)k，計(jì)算出軸向位移變化量d，見(jiàn)式(7)：

d＝kΔD (7)

步驟(6)，計(jì)算偏心角θ，偏心角為軸向位移傳感器處轉(zhuǎn)子端面與垂直方向的夾角，見(jiàn)式(7)：

θ＝arcsin(d/2R) (7)

式中，R為軸向位移傳感器在轉(zhuǎn)子端面上的投影到轉(zhuǎn)子中心的距離；

步驟(7)，計(jì)算轉(zhuǎn)子最大撓度b_max，如式(8)中所示：

b_max＝l×sinθ (8)

式中，l為轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度，則轉(zhuǎn)子上最大偏心為e_max＝2b_max；

步驟(8)，轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，α表示沿順時(shí)針?lè)较驈奈灰苽鞲衅髟诙嗣嫔系耐队爸赶蜴I相傳感器且與鍵相傳感器的夾角，轉(zhuǎn)子偏心的相位即轉(zhuǎn)子最高點(diǎn)在周向的位置β如式(9)中所示：

轉(zhuǎn)子逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，α表示沿順時(shí)針?lè)较驈奈灰苽鞲衅髟诙嗣嫔系耐队爸赶蜴I相傳感器且與鍵相傳感器的夾角，轉(zhuǎn)子偏心的相位即轉(zhuǎn)子最高點(diǎn)在周向的位置β如式(10)中所示：

β表示以鍵相槽為起點(diǎn)，沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的反方向標(biāo)記β的角度值，即是轉(zhuǎn)子偏心對(duì)應(yīng)的最大值出現(xiàn)的位置。