本文摘要：摘要：为解决高速发电机转子的平衡问题，研制了一款四通道动平衡检测系统.利用4个振动传感器对发电机转子进行多点振动信号采集，并对转子的振动情况进行了分析.利用滤波电路，对振动传感器采集的振动信号进行滤波处理，并通过数据采集卡将处理后模拟信号转换
摘要：为解决高速发电机转子的平衡问题，研制了一款四通道动平衡检测系统.利用4个振动传感器对发电机转子进行多点振动信号采集，并对转子的振动情况进行了分析.利用滤波电路，对振动传感器采集的振动信号进行滤波处理，并通过数据采集卡将处理后模拟信号转换成数字信号，上传到上位计算机，经互相关算法处理，得到了发电机转子最终的不平衡质量和位置.实验表明，该检测系统可以准确地检测发电机转子的不平衡质量和位置，具有较大的应用价值.
关键词：发电机转子;动平衡;多通道采集;滤波电路
根据电力产业的发展，要提高发电设备的运转效率,就必须保证该设备的平稳可靠运行，并满足机组生产的动平衡指标为了保证发电机转子的平稳运行，对其进行动平衡检测至关重要「2切•在动平衡检测过程中，传统的双通道现场动平衡仪只能对风机、水泵等转子进行双面检测⑷•但是，发电机转子在高速旋转时，内部的励磁绕组会发生变形，振动的位置会不断改变，导致发电机转子在垂直方向和水平方向产生振动因此，发电机转子的动平衡检测问题非常复杂⑷•动平衡检测通常采用两台双通道现场动平衡仪•这在低速时检测效果比较理想⑺;但在高速时，根据所测结果进行平衡的效果并不理想，因此需要对其进行反复检测和试验间.本文采用双单面影响系数法阪，拟设计一套针对发电机转子的四通道动平衡检测系统，对转子的水平方向和垂直方向同时进行检测，以期快速、准确地检测发电机转子的不平衡质量和位置.
1检测系统的总体设计
系统总体设计的思路为：首先采用4个振动传感器对发电机转子进行多点振动信号采集，并将振动信号传递到下位机，通过滤波电路对振动信号进行处理，滤除高频分量和干扰信号;然后采用数据采集卡将处理过的模拟信号转换成数字信号，并对其进行相应的处理，处理后上传到上位机;最后，上位机通过软件对上传的数据进行互相关计算，比较发电机转子同一侧水平方向和垂直方向的振动，对振动较大方向的数据进行计算处理，算出转子的不平衡质量和位置，以便根据计算结果进行平衡.电主轴通过联轴器带动发电机主轴在平衡机上高速旋转.振动传感器设在轴承支座的水平方向和垂直方向，用于测量转子的水平振动和垂直振动•发电机主轴两端及两侧风扇用于配重，使转子达到平衡.
检测系统采用4个振动传感器采集发电机转子的振动信号，并对转子两端垂直方向和水平方向的信号进行比较，以振动明显方向的信号作为振动数据,通过分析计算，得到转子的不平衡质量与位置.在转子转速超过一阶临界转速时，发电机转子内部的励磁绕组会发生变形，导致转子在垂直方向和水平方向发生振动，因此需要同时测出两个方向的不平衡质量.在转速低于800r/min时，振动王要来自水平方向,应选取水平方向的振动信号作为输入信号;在转速为1000r/min上下时，振动主要来自垂直方向，应选取垂直方向的振动信号作为输入信号.
2检测系统的硬件设计
检测系统的硬件电路主要由滤波电路和A/D数据采集卡3组成.
2.1状态变量滤波器
检测系统的下位机为状态变量滤波器•在动平衡检测时，调节滤波器的中心频率，使其与信号的振动频率一致，以便通过完整的振动信号，滤除高频分量和干扰信号;动平衡检测时，还需要把信号放大一定倍数，使测量结果更加精确•图4所示为状态变量滤波器的信号放大与滤波电路.
3检测系统的软件设计
3.1上位机程序
采用VisualBasic6.0语言对上位机进行程序编写，使程序在Windows系统平台上运行.上位机负责控制整个检测流程,对各模块进行初始化，计算下位机上传的数据，并完成上位机与下位机的交互.检测系统具有测量、连续测量、数据处理等功能•在测量时，实时显示转子转速，同时显示转子不平衡质量的检测结果;在连续测量时，转子的不平衡质量和相角可动态地显示在主界面上，以便有效地监视转子的平衡状态.
4实验及结果分析
为了验证该动平衡检测系统的检测精度，本文选取高精度发电机转子为实验对象，在发电机转子转速为800r/min和2000r/min时,人为在标准发电机转子两端加上标准试重，模拟不平衡质量，并进行检测.
5结束语
本文根据振动信号的特点，设计了四通道振动信号采集检测系统的总体方案，并给出了主要设计思路及其实现电路•检测实验的结果表明，该动平衡检测系统能够实时准确地监测发电机转子的振动情况、发电机转子的不平衡质量和位置•其平衡精度高，能够达到发电机转子的平衡标准，在解决发电机等复杂转子的平衡问题上具有很大的应用价值.
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