JP2019052975A - 非接触加振システム及び回転機械の振動抑制システム - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、上述した特許文献に記載のものでは、加振器が円周方向に所定の間隔で配置されているため、予め設定した振動モードに対応して動翼を加振させたい位置と加振器の配置位置とにずれが生じることがある。そのため、予め設定した振動モードで、動翼を高精度に振動させることが難しくなるおそれがある。
回転機械の動翼列に加振力をそれぞれ付与可能に構成されるとともに周方向に配列された複数の加振器と、
前記動翼列の回転数を検出するための回転数センサと、
前記複数の加振器にそれぞれ加振信号を出力するためのコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記回転数センサの検出結果から得られる前記動翼列の回転周波数frpmと、N節直径モードでの動翼の固有振動数fiとを用いて、fin=frpm×N±fiにより表される周波数finの前記加振信号を前記加振器の各々に出力するように構成された
ことを特徴とする。
前記複数の加振器は、前記周方向において角度γずれて設けられる一対の加振器を含み、
前記コントローラは、前記一対の加振器のうち一方の加振器に出力する加振信号を基準として、N×γの位相差を有する加振信号を前記一対の加振器のうち他方の加振器に出力するように構成された
ことを特徴とする。
前記動翼列の回転方向における基準位置を示す基準位置信号を検出する基準位置センサをさらに備え、
前記コントローラは、前記基準位置信号に基づいて決定される加振タイミングに従って、前記加振信号を生成するように構成されたことを特徴とする。
前記複数の加振器は、
第1加振器と、
前記回転機械の軸方向において前記動翼列を挟んで前記第1加振器とは反対側に設けられた第2加振器と、
を含み、
前記コントローラは、前記第1加振器に出力される第1加振信号を基準として、180°位相をずらした第2加振信号を前記第2加振器に出力するように構成された
ことを特徴とする。
前記動翼列の振動変位を検出するための振動変位検出装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記振動変位検出装置により検出された前記振動変位が前記動翼列の目標振動変位に近づくように、前記加振器の各々に出力される前記加振信号を補正することを特徴とする。
前記振動変位検出装置は、
前記周方向に沿って配列され、前記動翼列の各動翼の通過をそれぞれ検出するための複数の通過検出センサと、
前記複数の通過検出センサの検出信号を処理するための信号処理部と、
を含み、
前記信号処理部は、
前記動翼列が振動していないと仮定したときに前記複数の通過検出センサを各動翼が通過する第1通過タイミングをそれぞれ算出し、
算出した前記第1通過タイミングと前記複数の通過検出センサで実際に検出した各動翼の第2通過タイミングとを比較して前記動翼の振動による変位を算出し、
算出した前記動翼の振動による変位に基づいて前記動翼列の振動変位を算出する
ように構成されたことを特徴とする。
回転機械の動翼列に加振力をそれぞれ付与可能に構成されるとともに周方向に配列された複数の加振器と、
前記動翼列の振動変位を検出するための振動変位検出装置と、
前記動翼列の回転数を検出するための回転数センサと、
前記振動変位検出装置により検出される前記振動変位が小さくなるように、前記複数の加振器にそれぞれ加振信号を出力するためのコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記回転数センサの検出結果から得られる前記動翼列の回転周波数frpmと、N節直径モードでの動翼の固有振動数fiとを用いて、fin=frpm×N±fiにより表される周波数finの前記加振信号を生成するように構成された
ことを特徴とする。
これにより、fin=frpm×N±fiにより表される周波数finの加振信号を加振器の各々に出力することで、動翼列のN節直径モードでの振動を効果的に抑制できる。
前記振動変位検出装置は、
前記周方向に沿って配列され、前記動翼列の各動翼の通過をそれぞれ検出するための複数の通過検出センサと、
前記複数の通過検出センサの検出信号を処理するための信号処理部と、
を含み、
前記信号処理部は、
前記動翼列が振動していないと仮定したときに前記複数の通過検出センサを各動翼が通過する第1通過タイミングをそれぞれ算出し、
算出した前記第1通過タイミングと前記複数の通過検出センサで実際に検出した各動翼の第2通過タイミングとを比較して前記動翼の振動による変位を算出し、
算出した前記動翼の振動による変位に基づいて前記動翼列の振動変位を算出する
ように構成された
ことを特徴とする。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
本発明の実施形態1に係る非接触加振システム100を、図1〜図7を参照して説明する。
この非接触加振システム100は、振動モード励振装置110(図1、図2参照)と、コントローラ200(図4参照)を主要部材として構成されている。
まず図1を参照して、回転振動試験装置50を説明する。この回転振動試験装置50は、本実施形態の非接触加振システム100の振動モード励振装置110が組み込まれて、回転振動試験をするものである。
また、タービン40の回転数及び回転方向のゼロ位置を検出する回転検出器60が、回転軸41に近接して配置されている。
図2に示すように、ベッド111上に配置した脚台112により、円環状の支持環113が支持されている。この支持環113の内周側には、円環状の取付治具114が取り付けられている。この例では、8台の加振器115−1〜115−8と8台の受振器116−1〜116−8が取付治具114に取り付けられている。なお、加振器115−1〜115−8及び受振器116−1〜116−8の設置台数は8台に限定されるものではなく、その設置台数は任意に設定することができる。本実施形態では、後述するように動翼列42に対して加振力を与えるように構成されているので、精度のよいN節直径モードの振動を動翼列42に励起することができるとともに、従来の非接触加振システムと比べて加振器115の個数を削減できる。例えば、本実施形態では、節直径数Nの2倍(2N)以下の個数の加振器115によって精度のよいN節直径モードの振動を動翼列42に励起することができる。
加振器115−5〜115−8は、図2において、取付治具114の左側領域において周方向に沿い並んで配置されている。具体的には、加振器115−5の配置位置から見て、時計回り方向に11.25°、22.5°、33.75°ずれた位置に、加振器115−6,115−7,115−8が配置されている。また、加振器115−5は、加振器115−1から見て、周方向に180°ずれた位置に配置されている。
なお、11.25°=(90°÷8)であり、22.5°=(90°÷8)×2であり、33.75°=(90°÷8)×3である。
このようにして、回転している動翼列42が、予め設定した振動モードで振動しているときに、動翼42aに取り付けた各種センサ(図示省略)により動翼42aの状態を検出して、動翼42aの振動応答を計測し、振動特性(固有振動数、減衰など)を分析している。
次に図4を参照しつつ、コントローラ200の構成及びコントローラ200による制御について説明する。なお、コントローラ200は、ソフトウエア(プログラム)とハードウエア(コンピュータ)とが協働して情報処理を行う情報処理装置であり、図4では、各演算処理機能(演算処理プロセス)をブロック図にして示している。
加振周波数・位相演算部205は、入力部210から節直径数N(例えばN=8)が入力されると、N節直径モードで動翼列42を振動させる、加振指令信号a1〜a8の周波数(加振周波数)を、次の知見に基づき求める。
なお加振周波数・位相演算部205は、下記の演算に先立ち、回転数信号R及びゼロ位置信号Zを基に、動翼列42の周波数(回転周波数)frpm及び静止座標系から見た動翼列42の回転角度αを取得する。
θ=2πfrpmt±α ・・・(1)
となる。
回転座標系での振動モードの形状を表す式xθは次式(2)で示される。なお、fiは、節直径数Nの高節直径モードでの動翼42aの固有振動数である。Xiは任意の値であり、加振器115−1〜115−8による吸引力により決定される。
xθ=Xi cos(2πfit+Nθ) ・・・(2)
回転座標系での振動モードの形状を示す式(2)に、式(1)を代入すると、静止座標系での振動モードの形状を表す式xθは次式(3)で示される。
xθ=Xi cos(2π(Nfrpm±fi)t+Nα) ・・・(3)
加振周波数・位相演算部205は、上記知見に基づき、加振指令信号a1〜a8の加振周波数fin=frpm×N±fiとして決定する。
また、加振周波数・位相演算部205は、加振指令信号a1に対する加振指令信号a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8の位相を次のようにして演算する。
即ち、加振器115−1の配置位置から見て、時計回り方向に11.25°、22.5°、33.75°ずれた位置に、加振器115−2,115−3,115−4が配置されており、加振器115−1の配置位置から見て、時計回り方向に、180°、180°+11.25°、180°+22.5°、180°+33.75°ずれた位置に、加振器115−5,115−6,115−7,115−8が配置されている。したがって、節直径数Nであるときには、加振指令信号a1に対する加振指令信号a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8の位相遅れ(位相ずれ)は、11.25°×N、22.5°×N、33.75°×N、180°×N、(180°+11.25°)×N、(180°+22.5°)×N、(180°+33.75°)×Nとする。なお、N=8のときには、11.25°×Nは90°、22.5°×Nは180°、33.75°×Nは270°になる。
加振タイミング演算部206は、回転検出器60から出力された回転数信号R及びゼロ位置信号Zを基に、加振指令信号a1〜a8の出力タイミング(加振タイミング)を決定する。つまり、動翼列42の周方向に関して同じ位置に加振力を加えて、N節直径モードの振動を効率的に生起させる出力タイミングを決定する。
例えば、加振タイミング演算部206は、加振器115−1により動翼42aを加振する位置が周方向に関して同じ位置であるように、1回転ごとに又は数回転ごとにゼロ位置信号Zに基づいて加振指令信号a1の出力タイミングを修正する。
加振波形選択部207は、加振指令信号a1〜a8の信号波形として、各種の波形を決定する。例えば、図6(a)に示す矩形波形や、図6(b)に示す正弦半波や、図6(c)に示す正弦波が予め規定(設定)されており、その中から特定の波形を選択して、加振指令信号a1〜a8の信号波形として決定する。
また、統合演算・指令部204は、保持した加振周波数finと位相、出力タイミングで、正弦半波(図6(b)参照)の加振指令信号a1〜a8を通電指令部201−1〜201−8から出力させ、加振器115−1〜115−8により、回転している動翼列42をプレ加振する。そして、このときの、振動モード波形を振動モード検出部202から取り込んで、その振動モード波形の振幅を記憶する。
更に、統合演算・指令部204は、保持した加振周波数finと位相、出力タイミングで、正弦波(図6(c)参照)の加振指令信号a1〜a8を通電指令部201−1〜201−8から出力させ、加振器115−1〜115−8により、回転している動翼列42をプレ加振する。そして、このときの、振動モード波形を振動モード検出部202から取り込んで、その振動モード波形の振幅を記憶する。
そして、振動モード波形の振幅を最も大きくすることができる波形、即ちN節直径モードの振動を起こしやすい波形(例えば正弦波)を決定する。
調整位相演算部208には、各加振器115−1〜115−8の応答遅れを補正(調整)する調整位相θc1〜θc8が設定されている。図7は加振器115−1〜115−8のうちのいずれか一つの出力特性を示しており、図7(a)は当該加振器に入力される加振電流を二乗した波形を示し、図7(b)は当該加振器から出力される加振力(吸引力)を示している。図7(a),(b)の特性より当該加振器の加振力の遅れが分るので、この加振力の遅れを補正する調整位相を、調整位相演算部208に設定している。
加振指令信号a1の加振周波数finは、加振周波数・位相演算部205により決定した、加振周波数fin=frpm×N±fiを採用する。
加振タイミング(出力タイミング)は、加振タイミング演算部206により決定した、加振指令信号a1用の出力タイミングを採用する。
加振指令信号a1の波形は、加振波形選択部207により決定した、波形を決定する。
加振指令信号a1の位相は、調整位相演算部208で求めた、調整位相θc1、θc11、θcr、θcZの分だけ位相調整する。
加振指令信号a2の加振周波数finは、加振周波数・位相演算部205により決定した、加振周波数fin=frpm×N±fiを採用する。
加振タイミング(出力タイミング)は、加振タイミング演算部206により決定した、加振指令信号a2用の出力タイミングを採用する。
加振指令信号a2の波形は、加振波形選択部207により決定した、波形を決定する。
加振指令信号a2の位相は、調整位相演算部208で求めた、調整位相θc2、θc12、θcr、θcZの分だけ位相調整し、更に、加振周波数・位相演算部205で求めた、加振指令信号a2用の位相ずれ(加振指令信号a1に対する位相ずれ)の分も位相調整する。
加振指令信号a3〜a8の加振周波数finは、加振周波数・位相演算部205により決定した、加振周波数fin=frpm×N±fiを採用する。
加振タイミング(出力タイミング)は、加振タイミング演算部206により決定した、加振指令信号a3〜a8用の出力タイミングを採用する。
加振指令信号a3〜a8の波形は、加振波形選択部207により決定した、波形を決定する。
加振指令信号a3〜a8の位相は、加振周波数・位相演算部205で求めた、調整位相演算部208で求めた、調整位相θc3〜θc8、θc13〜θc18、θcr、θcZの分だけ位相調整し、更に、加振指令信号a3〜a8用の位相ずれ(加振指令信号a1に対する位相ずれ)の分も位相調整する。
これにより、上記のようにして決定した波形、出力タイミング、周波数、位相調整された位相となっている加振指令信号a1〜a8が通電指令部201−1〜201−8から出力され、加振指令信号a1〜a8に対応する加振電流A1〜A8が加振器115−1〜115−8に供給され、加振器115−1〜115−8により動翼42aを加振(吸引)する。この結果、入力部210から入力された節直径数Nに対応する精度のよいN節直径モードの振動を動翼列42に励起することができる。
つまり、加振指令信号a1〜a8の波形の形状をコントロールすることにより、設定した節直径モードで励振しやすくなり、また加振指令信号a1〜a8の周波数と加振タイミングをコントロールすることにより無駄なく正確に加振力を動翼に入力可能となり、更にモード形状に合わせて加振指令信号a1〜a8の位相をコントロールすることにより、振動モードに合わせて加振力を入力可能となり、設定した振動モードを励起しやすくなる。
(1)非接触加振システム100は、回転機械の動翼列42に加振力をそれぞれ付与可能に構成されるとともに周方向に配列された複数の加振器115と、動翼列42の回転数を検出するための回転数センサである回転検出器60と、複数の加振器115にそれぞれ加振信号を出力するためのコントローラ200とを備える。コントローラ200は、回転検出器60の検出結果から得られる動翼列42の回転周波数frpmと、N節直径モードでの動翼42aの固有振動数fiとを用いて、fin=frpm×N±fiにより表される周波数finの加振信号を加振器115の各々に出力するように構成されている。
これにより、fin=frpm×N±fiにより表される周波数finの加振信号である加振電流A1〜A8を加振器115の各々に出力することで、動翼列42をN節直径モードで精度よく加振することができる。
これにより、周方向において角度γずれて設けられる一対の加振器115に出力する加振信号の位相を適切化できる。
これにより、正弦波又は正弦半波で表される加振信号が加振器115の各々に出力されるので、設定した節直径モードで励振しやすくなる。
これにより、加振信号の複数種の波形候補の中からN節直径モードの振幅が最大となる波形が選択され、該選択された波形の加振信号が加振器115の各々に出力されるので、設定した節直径モードで励振しやすくなる。
これにより、コントローラ200が基準位置信号に基づいて決定される加振タイミングに従って加振信号を生成するので、精度のよいN節直径モードの振動を動翼列42に励起することができる。
これにより、加振信号の出力時点に対する加振力の発生時点の遅れ位相に基づいて、各々の加振器115による加振タイミングが補正されるので、動翼列42に対して加振力を効率的に与えることができる。
次に、図8及び図9を参照して、2台の振動モード励振装置110a、110bにより、タービン40の動翼列42を励振するものを、実施形態2として説明する。
図9(b)は、振動モード励振装置110bが発生する加振力(吸引力)を示しており、同図において縦軸方向の下方に向かうにしたがい、動翼42aを振動モード励振装置110b側に吸引する力が強くなることを示している。
即ち、振動モード励振装置110aの加振器115−1〜115−8に供給する加振電流A1〜A8(加振指令信号a1〜a8)と、振動モード励振装置110bの加振器115−1〜115−8に供給する加振電流A1〜A8(加振指令信号a1〜a8)との位相差を、180°に設定している。
このため、図9(c)に一点鎖線で示すように、動翼42aを励振する力は、振動モード励振装置110aが発生する加振力(実線)に、振動モード励振装置110bが発生する加振力(点線)が加わった力となり、動翼42aをより強い加振力で加振することができる。
これにより、動翼列をより強い加振力で加振することができる。
例えば、振動モード励振装置110、110a、110bには受振器116−1〜116−8を配置せず、その代わりに、振動検出センサを動翼42aなどに取り付けるようにしてもよい。
次に、図10〜図14を参照して、実施形態3について説明する。
上述した実施形態1及び実施形態2では、受振器116−1〜116−8から出力された検出信号に基づいて動翼列42の振動モードを検出していた。実施形態3では、動翼列42の周囲に配置した各動翼42aの通過を検出するための通過検出センサからの検出信号に基づいて動翼列42の振動モードを検出する。以下、詳細に説明する。なお、以下の説明では、実施形態1と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、実施形態1と同じである。
各通過検出センサ117の検出信号は、コントローラ200に入力されてコントローラ200で処理されるように構成されている。
すなわち、実施形態3に係る振動変位検出装置70は、周方向に沿って配列され、動翼列42の各動翼42aの通過をそれぞれ検出するための複数の通過検出センサ117と、複数の通過検出センサ117の検出信号を処理するための信号処理部としてのコントローラ200とを含む。
なお、コントローラ200には、回転軸41のゼロ位置(基準位置)を検出するための基準位置センサである、上述した回転検出器60の信号も入力される。
第1通過検出センサ117−1は、第1動翼42a−1の通過による信号S11、第2動翼42a−2の通過による信号S12、第3動翼42a−3の通過による信号S13・・・を出力する。第2通過検出センサ117−2は、第1動翼42a−1の通過による信号S21、第2動翼42a−2の通過による信号S22・・・を出力する。同様に、第3通過検出センサ117−3は、第1動翼42a−1の通過による信号S31・・・を出力する。
また、コントローラ200は、図11において破線で示したような、各通過検出センサ117で実際に検出した信号に基づいて、各動翼42aの通過タイミングを第2通過タイミングとして取得する。
そして、コントローラ200は、算出した上記第1通過タイミングと各通過検出センサ117で実際に検出した各動翼42aの第2通過タイミングとを比較して、通過時間差△τを算出する。
このようにして得られた振幅δ1−1、δ1−2、δ1−3・・・を図12に示すように時間軸を横軸にとってプロットすることで、第1動翼42a−1の振動波形が得られる。図12は、第1動翼42a−1の振動波形を示すグラフである。すなわち、コントローラ200は、算出した振幅δ1−1、δ1−2、δ1−3・・・を図12に示すように時間軸を横軸にとってプロットすることで、第1動翼42a−1の振動波形を取得する。
これにより、動翼列42の振動変位を精度よく算出できる。
図13は、動翼列42に励起させようとしている振動のモード形状の一例としての6節直径モードのモード形状と、動翼列42に生じる実際の振動モードのモード形状とを示すグラフである。
そこで、本実施形態では、以下のようにして、N節直径モードのモード形状の歪みを修正する。
ステップS10において、コントローラ200は、動翼列42に励起しようとしているN節直径モードのモード形状を目標となるモード形状として算出する。次いで、ステップS20において、コントローラ200は、通過検出センサ117からの出力信号に基づいて上述したようにして算出した動翼列42の振動変位から、動翼列42の実際の振動のモード形状を算出する。そして、ステップS30において、コントローラ200は、ステップS10で算出した目標となるモード形状と、ステップS20で算出した実際の振動のモード形状との差を算出する。
目標となるモード形状と実際の振動のモード形状との差が予め定められた許容範囲内でなければ、ステップS40が否定判断され、ステップS50に進む。ステップS50において、コントローラ200は、実際の振動のモード形状が目標となるモード形状に近づくように、加振指令信号a1〜a8の波形、出力タイミング、周波数、位相を調整する補正処理を行う。そしてコントローラ200は、補正処理後の加振指令信号a1〜a8に対応する加振電流A1〜A8を出力するよう各部を制御してステップS20へ戻る。
目標となるモード形状と実際の振動のモード形状との差が予め定められた許容範囲内であれば、ステップS40が肯定判断され、本プログラムによる処理を終了する。
これにより、精度のよいN節直径モードの振動を動翼列42に励起することができる。
図15〜図17を参照して、実施形態4について説明する。
実施形態4では、実施形態3においてN節直径モードのモード形状の歪みを修正する原理を利用して、N節直径モードにおける振動の振幅がゼロに近づける。すなわち、実施形態4では、振動している動翼列42に加振力を与えることで、動翼列42の振動を打ち消すようにしている。なお、以下の説明では、実施形態3と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、実施形態3と同じである。
ステップS110において、コントローラ200は、各通過検出センサ117からの信号の出力タイミングに基づいて、実施形態3で説明したように、動翼列42の振動変位を算出する。そして、ステップS120において、コントローラ200は、ステップS110で算出した動翼列42の振動変位に基づいて動翼列42の振動モードを判定する。すなわち、コントローラ200は、ステップS110で算出した動翼列42の振動変位に基づいて、節直径モードの振動の節直径数Nを求める。
そして、コントローラ200は、実施形態1と同様にして加振指令信号a1に対する加振指令信号a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8の位相を決定する。また、コントローラ200は、回転検出器60から出力された回転数信号R及びゼロ位置信号Zを基に、加振指令信号a1〜a8の出力タイミング(加振タイミング)を決定する。また、コントローラ200は、ステップS110で算出した動翼列42の振動変位に基づいて、加振指令信号a1〜a8の波形及び振幅を決定する。
これにより、fin=frpm×N±fiにより表される周波数finの加振信号である加振電流A1〜A8を加振器115の各々に出力することで、動翼列42のN節直径モードでの振動を効果的に抑制できる。
これにより、動翼列42の振動変位を精度よく算出できるので、動翼列42のN節直径モードでの振動をより効果的に抑制できる。
例えば、上述した各実施形態では、受振器116や通過検出センサ117を用いて動翼42aの振動状態を検出している。しかし、受振器116や通過検出センサ117に代えて、例えば各動翼42aに取り付けた歪ゲージを用いて動翼42aの振動状態を検出するようにしてもよい。また、通過検出センサ117に代えて、通過検出センサ117と同様の位置に配置した複数の圧力センサを用い、動翼42aの通過に伴う風圧の変動を検出することで動翼42aの振動状態を検出するようにしてもよい。
なお、歪ゲージや圧力センサの配置数は、励起させようとする振動モードに応じて適宜設定される。
42 動翼列
42a 動翼
50 回転振動試験装置
60 回転検出器
70 振動変位検出装置
100 非接触加振システム
110,110a,110b 振動モード励振装置
115 加振器
116 受振器
117 通過検出センサ
200 コントローラ
300 振動抑制システム
Claims (12)
- 回転機械の動翼列に加振力をそれぞれ付与可能に構成されるとともに周方向に配列された複数の加振器と、
前記動翼列の回転数を検出するための回転数センサと、
前記複数の加振器にそれぞれ加振信号を出力するためのコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記回転数センサの検出結果から得られる前記動翼列の回転周波数frpmと、N節直径モードでの動翼の固有振動数fiとを用いて、fin=frpm×N±fiにより表される周波数finの前記加振信号を前記加振器の各々に出力するように構成された
ことを特徴とする非接触加振システム。 - 前記複数の加振器は、前記周方向において角度γずれて設けられる一対の加振器を含み、
前記コントローラは、前記一対の加振器のうち一方の加振器に出力する加振信号を基準として、N×γの位相差を有する加振信号を前記一対の加振器のうち他方の加振器に出力するように構成された
ことを特徴とする請求項1に記載の非接触加振システム。 - 前記加振器の個数は2N以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の非接触加振システム。
- 前記コントローラは、正弦波又は正弦半波で表される前記加振信号を前記加振器の各々に出力するように構成された
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の非接触加振システム。 - 前記コントローラは、前記加振信号の複数種の波形候補の中から前記N節直径モードの振幅が最大となる波形を選択し、該選択された波形の前記加振信号を前記加振器の各々に出力するように構成された
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の非接触加振システム。 - 前記動翼列の回転方向における基準位置を示す基準位置信号を検出する基準位置センサをさらに備え、
前記コントローラは、前記基準位置信号に基づいて決定される加振タイミングに従って、前記加振信号を生成するように構成された
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の非接触加振システム。 - 前記コントローラは、前記コントローラによる前記加振信号の出力時点に対する、前記加振器による加振力の発生時点の遅れ位相に基づいて、各々の前記加振器による加振タイミングを補正するように構成された
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の非接触加振システム。 - 前記複数の加振器は、
第1加振器と、
前記回転機械の軸方向において前記動翼列を挟んで前記第1加振器とは反対側に設けられた第2加振器と、
を含み、
前記コントローラは、前記第1加振器に出力される第1加振信号を基準として、180°位相をずらした第2加振信号を前記第2加振器に出力するように構成された
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の非接触加振システム。 - 前記動翼列の振動変位を検出するための振動変位検出装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記振動変位検出装置により検出された前記振動変位が前記動翼列の目標振動変位に近づくように、前記加振器の各々に出力される前記加振信号を補正する
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の非接触加振システム。 - 前記振動変位検出装置は、
前記周方向に沿って配列され、前記動翼列の各動翼の通過をそれぞれ検出するための複数の通過検出センサと、
前記複数の通過検出センサの検出信号を処理するための信号処理部と、
を含み、
前記信号処理部は、
前記動翼列が振動していないと仮定したときに前記複数の通過検出センサを各動翼が通過する第1通過タイミングをそれぞれ算出し、
算出した前記第1通過タイミングと前記複数の通過検出センサで実際に検出した各動翼の第2通過タイミングとを比較して前記動翼の振動による変位を算出し、
算出した前記動翼の振動による変位に基づいて前記動翼列の振動変位を算出する
ように構成された
ことを特徴とする請求項9に記載の非接触加振システム。 - 回転機械の動翼列に加振力をそれぞれ付与可能に構成されるとともに周方向に配列された複数の加振器と、
前記動翼列の振動変位を検出するための振動変位検出装置と、
前記動翼列の回転数を検出するための回転数センサと、
前記振動変位検出装置により検出される前記振動変位が小さくなるように、前記複数の加振器にそれぞれ加振信号を出力するためのコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記回転数センサの検出結果から得られる前記動翼列の回転周波数frpmと、N節直径モードでの動翼の固有振動数fiとを用いて、fin=frpm×N±fiにより表される周波数finの前記加振信号を生成するように構成された
ことを特徴とする回転機械の振動抑制システム。 - 前記振動変位検出装置は、
前記周方向に沿って配列され、前記動翼列の各動翼の通過をそれぞれ検出するための複数の通過検出センサと、
前記複数の通過検出センサの検出信号を処理するための信号処理部と、
を含み、
前記信号処理部は、
前記動翼列が振動していないと仮定したときに前記複数の通過検出センサを各動翼が通過する第1通過タイミングをそれぞれ算出し、
算出した前記第1通過タイミングと前記複数の通過検出センサで実際に検出した各動翼の第2通過タイミングとを比較して前記動翼の振動による変位を算出し、
算出した前記動翼の振動による変位に基づいて前記動翼列の振動変位を算出する
ように構成された
ことを特徴とする請求項11に記載の回転機械の振動抑制システム。
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