CN109000849A - 一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的算法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的算法及系统，其中，该系统包括辅机转速及测点振动值采集模块，用于实时采集旋转辅机设备的转速及测点振动值；辅机转速及测点振动值显示模块，用于实时显示旋转辅机设备的转速及测点振动值；梯级转速下不平衡位置算法模块，用于基于辅机振动测点在各梯级转速下的基频振动值结合矢量计算方法，计算辅机振动测点对应梯级转速下的不平衡位置；实时不平衡显示模块，用于实时显示梯级转速下辅机设备的不平衡位置。本发明能够达到高效、准确处理发电厂辅机振动故障的目的，保证发电厂辅机系统的安全稳定运行。

Description

一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的算法及系统

技术领域

本发明属于旋转设备振动故障诊断技术领域，尤其涉及一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的算法及系统。

背景技术

旋转设备振动故障的诊断及控制是一项理论与实践紧密结合、以理论为基础、以实践为途径、以解决振动问题为目的的综合性工作。在发电厂中，旋转设备众多，各类风机、水泵、电动机等旋转设备是热力发电系统中的重要组成部分。旋转设备的振动故障具有突发性、持续性、危害严重性等特点。发电厂中各旋转设备均属于某一个分系统，因此旋转设备一旦发展振动故障直接影响分系统的运行，甚至影响整个发电厂的安全运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的算法及系统，当发电厂辅机设备从开始转动至额定转速的过程中，实时在线显示梯级转速下辅机设备的不平衡位置，为下一步的辅机振动故障指引解决的方案，达到快速、准确解决发电厂辅机振动故障的目的，保证发电厂辅机系统的安全稳定运行。

本发明提供了一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的算法，基于辅机振动测点在各梯级转速下的基频振动值结合矢量计算方法，计算辅机振动测点对应梯级转速下的不平衡位置。

进一步地，该算法具体包括：

(1)将发电厂辅机在整个转速范围内，划分为各梯级转速(n₁、n₂、n₃…n_e)，其中，n_e为额定转速；

(2)针对某一个振动测点，将同类型辅机在n₁、n₂、n₃…n_e等梯级转速下对应的影响系数分别设为a₁、a₂、a₃…a_e，将辅机该振动测点在n₁、n₂、n₃…n_e下的振动基频值设为A₁、A₂、A₃…A_e,则通过矢量计算，平衡质量为：

经过矢量计算后，测试辅机在n₁、n₂、n₃…n_e下平衡掉不平衡量的所需加重的质量为Q₁、Q₂、Q₃…Q_e,在梯级转速n₁、n₂、n₃…n_e下的不平衡位置为加重位置Q₁、Q₂、Q₃…Q_e的反方向。

本发明还提供了一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的系统，包括：

辅机转速及测点振动值采集模块，用于实时采集旋转辅机设备的转速及测点振动值；

辅机转速及测点振动值显示模块，用于实时显示旋转辅机设备的转速及测点振动值；

梯级转速下不平衡位置算法模块，用于基于辅机振动测点在各梯级转速下的基频振动值结合矢量计算方法，计算辅机振动测点对应梯级转速下的不平衡位置；

实时不平衡显示模块，用于实时显示梯级转速下辅机设备的不平衡位置。

进一步地，辅机转速及测点振动值采集模块包括安装于旋转辅机设备轴承处的振动传感器及光电传感器。

进一步地，该梯级转速下不平衡位置算法模块具体用于：

(1)将发电厂辅机在整个转速范围内，划分为各梯级转速(n₁、n₂、n₃…n_e)，其中，n_e为额定转速；

(2)针对某一个振动测点，将同类型辅机在n₁、n₂、n₃…n_e等梯级转速下对应的影响系数分别设为a₁、a₂、a₃…a_e，将辅机该振动测点在n₁、n₂、n₃…n_e下的振动基频值设为A₁、A₂、A₃…A_e,则通过矢量计算，平衡质量为：

经过矢量计算后，测试辅机在n₁、n₂、n₃…n_e下平衡掉不平衡量的所需加重的质量为Q₁、Q₂、Q₃…Q_e,在梯级转速n₁、n₂、n₃…n_e下的不平衡位置为加重位置Q₁、Q₂、Q₃…Q_e的反方向。

借由上述方案，通过基于矢量计算的实时不平衡位置显示的算法及系统，能够达到高效、准确处理发电厂辅机振动故障的目的，保证发电厂辅机系统的安全稳定运行。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的系统的结构示意图。

图中标号：

1-辅机转速及测点振动值显示模块；2-梯级转速下不平衡位置算法模块；3-实时不平衡显示模块；4-振动处理方案输出模块；5-电动机；6-辅机设备；7-第一轴承；8-第二轴承；9-第三轴承；10-第四轴承；11-水平安装的振动传感器；12-垂直安装的振动传感器；13-水平安装的光电传感器；14-反光带。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本实施例提供了一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的算法，该算法基于辅机振动测点在各梯级转速下的基频振动值结合矢量计算方法，计算辅机振动测点对应梯级转速下的不平衡位置。

在本实施例中，该算法具体包括：

(1)将发电厂辅机在整个转速范围内，划分为各梯级转速(n₁、n₂、n₃…n_e)，其中，n_e为额定转速；

(2)针对某一个振动测点，将同类型辅机在n₁、n₂、n₃…n_e等梯级转速下对应的影响系数分别设为a₁、a₂、a₃…a_e，将辅机该振动测点在n₁、n₂、n₃…n_e下的振动基频值设为A₁、A₂、A₃…A_e,则通过矢量计算，平衡质量为：

经过矢量计算后，测试辅机在n₁、n₂、n₃…n_e下平衡掉不平衡量的所需加重的质量为Q₁、Q₂、Q₃…Q_e,在梯级转速n₁、n₂、n₃…n_e下的不平衡位置为加重位置Q₁、Q₂、Q₃…Q_e的反方向。

该算法通过安装在辅机设备上的振动传感器测得的基频振动值结合矢量计算方法，在不同的梯级转速下显示辅机某一个振动测点的不平衡位置(其他振动测点方法相同)。通过该算法为振动故障处理模块提供技术支持，出具发电厂辅机振动处理方案，达到快速、准确解决发电厂辅机振动故障的目的，保证发电厂辅机系统的安全稳定运行。

参图1所示，本实施例还提供了一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的系统，包括：

辅机转速及测点振动值采集模块，用于实时采集旋转辅机设备的转速及测点振动值；

辅机转速及测点振动值显示模块1，用于实时显示旋转辅机设备的转速及测点振动值；

梯级转速下不平衡位置算法模块2，用于基于辅机振动测点在各梯级转速下的基频振动值结合矢量计算方法，计算辅机振动测点对应梯级转速下的不平衡位置；

实时不平衡显示模块3，用于实时显示梯级转速下辅机设备的不平衡位置。

当发电厂辅机设备从开始转动至额定转速的过程中，通过此系统可以实时在线显示梯级转速下辅机设备的不平衡位置，验证不同梯级转速下不平衡量的位置。通过现场振动测试与模块的分析，出具有针对性的振动处理方案，快速解决现场出现的振动问题，保证发电厂辅机系统的安全稳定运行。

在本实施例中，辅机转速及测点振动值采集模块包括安装于旋转辅机设备轴承处的振动传感器(水平安装的振动传感器11、垂直安装的振动传感器12)及光电传感器(水平安装的光电传感器13)，振动传感器及光电传感器实时采集的辅机振动数据与转速数据输送至辅机转速及测点振动值显示模块1。

在本实施例中，该梯级转速下不平衡位置算法模块具体用于：

(1)将发电厂辅机在整个转速范围内，划分为各梯级转速(n₁、n₂、n₃…n_e)，其中，n_e为额定转速；

(2)针对某一个振动测点，将同类型辅机在n₁、n₂、n₃…n_e等梯级转速下对应的影响系数分别设为a₁、a₂、a₃…a_e，将辅机该振动测点在n₁、n₂、n₃…n_e下的振动基频值设为A₁、A₂、A₃…A_e,则通过矢量计算，平衡质量为：

经过矢量计算后，测试辅机在n₁、n₂、n₃…n_e下平衡掉不平衡量的所需加重的质量为Q₁、Q₂、Q₃…Q_e,在梯级转速n₁、n₂、n₃…n_e下的不平衡位置为加重位置Q₁、Q₂、Q₃…Q_e的反方向。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的算法，其特征在于，基于辅机振动测点在各梯级转速下的基频振动值结合矢量计算方法，计算辅机振动测点对应梯级转速下的不平衡位置。

2.一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的系统，其特征在于，所述算法具体包括：

(1)将发电厂辅机在整个转速范围内，划分为各梯级转速(n₁、n₂、n₃…n_e)，其中，n_e为额定转速；

(2)针对某一个振动测点，将同类型辅机在n₁、n₂、n₃…n_e等梯级转速下对应的影响系数分别设为a₁、a₂、a₃…a_e，将辅机该振动测点在n₁、n₂、n₃…n_e下的振动基频值设为A₁、A₂、A₃…A_e,则通过矢量计算，平衡质量为：

经过矢量计算后，测试辅机在n₁、n₂、n₃…n_e下平衡掉不平衡量的所需加重的质量为Q₁、Q₂、Q₃…Q_e,在梯级转速n₁、n₂、n₃…n_e下的不平衡位置为加重位置Q₁、Q₂、Q₃…Q_e的反方向。

3.一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的系统，其特征在于，包括：

辅机转速及测点振动值采集模块，用于实时采集旋转辅机设备的转速及测点振动值；

辅机转速及测点振动值显示模块，用于实时显示旋转辅机设备的转速及测点振动值；

梯级转速下不平衡位置算法模块，用于基于辅机振动测点在各梯级转速下的基频振动值结合矢量计算方法，计算辅机振动测点对应梯级转速下的不平衡位置；

实时不平衡显示模块，用于实时显示梯级转速下辅机设备的不平衡位置。

4.根据权利要求3所述的一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的系统，其特征在于，所述辅机转速及测点振动值采集模块包括安装于旋转辅机设备轴承处的振动传感器及光电传感器。

5.根据权利要求4所述的一种基于矢量计算的实时不平衡位置显示的系统，其特征在于，所述梯级转速下不平衡位置算法模块具体用于：

(1)将发电厂辅机在整个转速范围内，划分为各梯级转速(n₁、n₂、n₃…n_e)，其中，n_e为额定转速；

(2)针对某一个振动测点，将同类型辅机在n₁、n₂、n₃…n_e等梯级转速下对应的影响系数分别设为a₁、a₂、a₃…a_e，将辅机该振动测点在n₁、n₂、n₃…n_e下的振动基频值设为A₁、A₂、A₃…A_e,则通过矢量计算，平衡质量为：

经过矢量计算后，测试辅机在n₁、n₂、n₃…n_e下平衡掉不平衡量的所需加重的质量为Q₁、Q₂、Q₃…Q_e,在梯级转速n₁、n₂、n₃…n_e下的不平衡位置为加重位置Q₁、Q₂、Q₃…Q_e的反方向。