水轮发电机低频振动测量研究

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1、54传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2011年第3O卷第5期水轮发电机低频振动的测量研究肖明伟，杨永明，钟玉林，付志红，张淮清(1．重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400044；2．重庆地质仪器厂，重庆400030)摘要：水电机组振动参数是监测其运行稳定性的主要指标，且振动频率较低。为测量大中型水电机组低频振动，根据振动传感器频率特性补偿原理，设计了低频补偿电路，使其频率特性向低频拓展。为滤波电路的设计方便，引进了等效品质因

2、数Q。阐述了磁电式振动传感器的数学模型，补偿电路的设计，将传感器系统与其数学模型的幅频特性在校正前、后分别进行对比分析。实验结果表明：补偿后该系统幅频特性能够向低频拓展，且稳定度、线性度等性能较好。关键词：传感器；振动；幅频特性；补偿电路；传递函数；灵敏度中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)05--0054-04Research0nthemeasurement0flow．frequencyvibration0fwaterturbinegeneratorsXIAOMi

3、ng—wei，YANGYong—ming，ZHONGYu—lin，FUZhi—hong，ZHANGHuai—qing(1．StateKeyLaboratoryofPowerSystemTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China；2．ChongqingGeologicalInstrumentFactory，Chongqing400030．China)Abstrac

4、t：Thehydropowergeneratingunits’vibrationparameterisanimportantindextomonitorits’operatingstability．Tomeasurethelow一~equencyvibrationofthelargeandmiddlescaleofhydropowergeneratingunits，accordingto~equencycharacteristiccompensationprincipleofthevibrationsen

5、sor，alow一~equencycompensatingcircuitisdesignedtoextendthe~equencycharacteristicstothelow~equencyregion．Tomakethedesignofcompensatingcircuitconvenient，theequivalentqualityfactorQisbroughtin．Themathematicalmodelofthemagnetoelectricvibrationsensorandthedesig

6、nofthecompensationcircuitaredescribedindetail．Theamplitude—frequencycharacteristicsofthesensoranditsmathematicalmodelarccomparativelyanalyzedbeforeandaftercompensatiorirespectively．Theexperimentalresultshowsthatthedesigncouldextendtheamplitude一~equencycha

7、racteristicstothelow~equencyregion，andhavegoodstabilityandlinearity．Keywords：sensor；vibration；amplitude—frequencycharacteristics；compensatingcircuit；transferfunction；sen—sitivitv0弓l言路简单、抗干扰能力强等特点，在低频传感器中得到了广泛水轮发电机事故多表现为振动故障J，振动传感器是应用。但是，磁电式振动传感器自然频率越低，体积越

8、大，安常用的检测和分析手段，但由于水轮发电机振动频率低，低装越困难。目前，工程上常用的低频磁电式振动传感器的自频振动传感器难以设计和安装，限制了水轮发电机振动故障然频率下限约为2．5}{z，而需要检测的水轮发电机振动信号的实时在线监测。大中型水轮发电机组的转频约为1—低于1Hz，因此，需研究合适的电路补偿方法，拓宽传感器2Hz，而水轮机尾水管产生水流涡旋引起的机组振动频率更低频段，使其在0．2-2．5Hz频段内响应线性化。低，