變頻風(fēng)機(jī)軸系扭振故障原因分析與減振技術(shù)研究.pdf

1、許多電廠為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，減少?gòu)S用電占比，正大力開(kāi)展引風(fēng)機(jī)變頻改造工作。以矢量變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛，取得的經(jīng)濟(jì)效果也十分顯著。但是，變頻改造在提高能效的同時(shí)也帶來(lái)了許多安全問(wèn)題，出現(xiàn)了軸系斷裂、聯(lián)軸器膜片斷裂、葉片裂紋等惡性事故，嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。
　　本文針對(duì)引風(fēng)機(jī)變頻改造后出現(xiàn)的軸系扭轉(zhuǎn)故障問(wèn)題開(kāi)展了深入研究。首先研究了三相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)及其工作原理，尤其是電機(jī)的額定功率、定子電壓、定子電流以及輸出電磁轉(zhuǎn)矩等參數(shù)，

2、并分析了電機(jī)的諧波產(chǎn)生。另外，研究了矢量變頻系統(tǒng)，包括矢量變頻控制原理、逆變器以及脈寬調(diào)制方式等，并對(duì)變頻器產(chǎn)生的諧波進(jìn)行了分析。之后，本文利用集中質(zhì)量塊的方法，簡(jiǎn)化并建立了多臺(tái)機(jī)組的機(jī)械模型，分析了軸系的扭轉(zhuǎn)固有頻率及其振型，給出了風(fēng)機(jī)變頻改造后發(fā)生諧波共振的機(jī)理。
　　本文對(duì)多臺(tái)變頻機(jī)組進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，試驗(yàn)研究了變頻改造后風(fēng)機(jī)發(fā)生諧波共振的機(jī)理。測(cè)試對(duì)象包括兩臺(tái)600MW機(jī)組配套的靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)，以及兩臺(tái)矢量變頻控制驅(qū)動(dòng)的

3、試驗(yàn)臺(tái)。通過(guò)分析四臺(tái)機(jī)組升速過(guò)程中扭矩的幅值、頻譜、波形等參數(shù)，驗(yàn)證了諧波共振產(chǎn)生的機(jī)理，并給出了抑制諧波共振的方案。
　　另外，本文還研究了引風(fēng)機(jī)在變頻改造后整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)出現(xiàn)的自激失穩(wěn)現(xiàn)象。并在MatLab/Simulink環(huán)境中，建立了矢量變頻控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)的機(jī)電耦合系統(tǒng)。仿真計(jì)算了引風(fēng)機(jī)的升速過(guò)程，分析了升速過(guò)程中的電壓、電流、電磁扭矩以及軸系傳遞扭矩等參數(shù)的變化情況。同時(shí)，測(cè)試了某臺(tái)1000MW機(jī)組配套的靜葉可調(diào)軸流引