汽轮发电机组转轴振动监测系统设计-论文.pdf

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1、汽轮发电机组转轴振动监测系统设计刘凤春，冯帆，赵长春(大连理工大学电气工程学院，辽宁大连116000)摘要：设计了一种发电机组转轴振动监测系统。电涡流变送器将振动信号转换为电信号并传送至系统硬件平台。硬件平台使用FPGA作为控制核心对电信号进行模数转换、FIR滤波及温度矫正，并通过USB2．0接口传输至上位机。硬件平台提供USB2．0和RS一232两种接口，分别用来传输数据和控制命令。上位机采用LabVIEW开发平台，通用性强，通过VISA组件与硬件平台USB2．0接口和RS一232接口通信，获取数据并控制硬件平台．实现实时振动波形

2、分析、频域分析和轴心轨迹分析。系统可以进行远程控制与发布，并能将数据存储进SD卡及数据库中。测试及分析结果显示，整个系统运行良好、稳定、实时性强。关键词：发电机组；振动测试；FPGA；LabVIEW中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1674—7720(2014)15—0016—04DesignofgeneratorsetrotorvibrationmonitoringsystemLiuFengchun，FengFan，ZhaoChangchun(SchoolofElectricalEngineering，DalianUn

3、iversityofTechnology，Dalian116000，China)Abstract：Thispaperproposesasystemwhichisusedtomonitorgeneratorsetvibration．HardwareplatformutilizesFPGAascontrolcore，receivestheelectricalsignalconvertedbythesensor，conductsA／Dconverting，proceedsFIRfiltering，adjuststemperaturedri

4、ft．Hardwareplatformprovidestwokindsofinterface。includingUSB2．0andRS一232，totransferdataandcontrolorderstouppercomputer．UppercomputerutilizesLabVIEWplatform，whichcanuseVISAmoduletoconnecttotheUSB2．0andRS一232interface．LabVIEWacquiresdataandcontrolsthehardwareplatform，real

5、izesreal-timewaveformanalysis，frequencydomainanalysisandshaftorbitsanalysis．ThesystemcanrealizeremotecontrolanddatastoragebothwithSDcardandlocaldatabase．Throughthedetectingandanalyzing，thewholesystemlunswellandstably．KeyWOrds：generatorset；vibrationmeasurement；FPGA；LabV

6、lEW发电机组作为电力系统中的电源，其运行状况直接谱图的分析，可以推断故障原因；对于频谱类似的故障，影响到电网用电的安全性、稳定性和质量。汽轮机发电可以参考轴心轨迹图对故障进行甄别。因此，在机组运机组是电厂中的核心设备。由于设计、制造和运行等多行和维修时。对机组转轴振动进行状态监测和故障分方面原因，机组不可避免地会出现振动。当振动超限时，析．对于有效延迟机组寿命和提高用电质量有着非常重会影响机组的稳定运行．过大的振动．甚至会引发灾难要的意义[1-2l。性的毁机事故。1系统总体结构及功能振动是一柄双刃剑，虽然对机组运行不利，但振动本设

7、计参考GB11348．2《陆地大型发电机组振动国信号中也包含丰富的信息．通过这些信息可以对振动故家标准》，使用双电涡流传感器对机组转轴振动进行测障产生的原因进行诊断，做到防患于未然。在机组运行量，将振动信号转换为0～20mA电流信号；电流信号经时，转轴振动分析是机组故障诊断的重要方法。机组转信号调理电路送至AD9280进行模数转换；核心控制单轴径向振动的幅度，反映了故障的严重程度；不同的故元FPGA获取数据并通过设计的FIR数字滤波器滤波；障引起的振动信号一般包含不同频率的分量，通过对频CY7C68013和MAX232提供USB2．

8、0接口和RS一232接16《微型机与应用》2014年第33卷第15期口，硬件平台通过USB和串口分别与上位机LabVIEW250Q的电阻分压成1V～5V的电压信号．再经过电压进行数据和控制命令交换：LabVlEW可对获取的数据进跟随器