一、汽轮发电机组转子复合故障的研究（论文文献综述）
蒋宏春[1]（2021）在《机电故障下发电机端部绕组电磁力及振动特性分析》文中认为定子端部绕组在周期性电流和磁场的综合作用下会产生电磁力,从而激发出相应的交变应力和振动。经过较长时间的频繁反复作用,会造成端部绕组的疲劳破坏和绝缘磨损,并进一步引发事故。另外,气隙静偏心是发电机普遍存在的一种机械故障,转子绕组匝间短路是一种较高频率发生的电气故障,这两类故障均会对端部绕组的电磁力和机械响应造成影响。所以,对这两种单一故障和复合机电故障前后发电机定子端部绕组的电磁力及机械响应进行深入研究,具有重要的学术意义和实际应用价值。本文主要对正常运行、气隙静偏心故障、转子绕组匝间短路故障、以及气隙静偏心与转子绕组匝间短路复合故障下,发电机定子端部绕组的电磁力和机械响应进行了理论分析、仿真计算和实验验证。论文所做的主要工作和取得的创新性成果如下:（1）分析了发电机转子励磁绕组匝间短路成分对气隙磁动势的影响、气隙静偏心成分对气隙磁导的影响,在此基础上推导得到了多对极发电机在四种状态下的端部绕组电磁力解析表达式,为正常运行及各故障下的端部绕组振动响应特性分析提供了理论基础。（2）在Ansys Electromagnetics软件中分别建立了一对极和三对极发电机的三维瞬态有限元仿真的物理模型和外电路耦合模型,分析了磁密及电磁力密度分布特性,并通过场计算器中的坐标变换和积分计算研究得到了四种状态下端部绕组径向、轴向和周向电磁力的频率成分组成和幅值变化特性,确定了电磁力幅值最大的线圈位置;分析了发电机极对数对电磁力频率成分的影响、线圈位置、偏心角度和偏心率对电磁力幅值的影响,为端部绕组的振动磨损检测和电磁力的控制提供了参考。（3）将定子绕组的物理模型和电磁力密度数据导入到Transient Structural模块中,实现了电磁—结构有限元数值仿真,得到了定子端部单个线圈和渐开线不同位置的最大应力和最大位移;提取了端部绕组的三向振动加速度数据并分析了不同故障下的变化特性;获取了绕组疲劳破坏与振动磨损的分布规律;同时在一对极和三对极的两台不同机组上实测了端部绕组的振动加速度,验证了理论与仿真结果的正确性,为端部绕组疲劳破坏和绝缘磨损的反向抑制奠定了基础。论文研究成果对于大容量实际机组端部绕组的磨损失效预防、针对性逆向设计优化及制造工艺改进具有重要的理论和实际指导意义。
范宇宏[2]（2021）在《水轮发电机组轴系横/轴向耦合振动特性分析》文中提出在国家电力系统规模扩大化和能源结构形式多样化的背景下,风能、太阳能等随机可再生能源将会更多地被电力系统所消纳。随着水电在电力系统所占比重不断增加,其对电网安全稳定运行所带来的影响也日益突出,相应水力发电机组的安全稳定运行成为水利水电工程领域关注的热点问题。深入分析水轮发电机组的振动机制将能更好地确保其运行稳定性,有效减轻甚至避免振动故障给机组带来的潜在危害。本文以水轮发电机组轴系为研究对象,采用转子动力学理论和有限元分析方法,对机组转子-轴承系统在机械及电磁外激励作用下的动力特性进行了分析,论文主要研究内容如下:（1）针对以往利用有限元方法建立机组轴系模型多未考虑轴向自由度的情况,本文以单节点4自由度Euler梁为基础,将轴向位移纳入轴系整体,推导并建立了相应的单节点5自由度水电机组转子-轴承有限元模型,从而为后续展开轴系在多振源激励下的动态特性研究提供模型基础。（2）针对由机械、电磁因素引起的定、转子碰摩问题,构建了考虑动静偏心影响的不平衡磁拉力模型。在此基础上,利用Newmark-β和Newton-Raphson相结合方法,同时借助Poincaré映射图、轴心轨迹图、时域图和频谱图等非线性分析手段对机组轴系在多振源激励下的振动特性进行了研究,对比了有无轴向自由度及轴向电磁力对系统横向振动特性的影响。本文研究成果可为水轮发电机组轴系振动研究提供参考。
孙军科[3]（2021）在《某600MW汽轮发电机组振动预警与故障诊断方法研究》文中提出汽轮发电机组、风机、给水泵等旋转机械是火力发电厂的关键设备,在我国电力工业生产中占据着重要的地位,对其工作状态进行监测及故障诊断技术方法的研究具有重要的现实意义和经济价值。本文从火力发电厂工程实际出发,针对汽轮发电机组轴系振动预警、故障特征提取、故障状态识别三方面展开研究,具体研究内容如下:首先对当下火力发电厂的振动预警和跳机规则进行了阐述,讨论了汽轮发电机组运行参数对转子轴系振动的影响情况,结合专家经验确定的机组振动影响参数,采用数据清洗、数据集成等数据分析手段构建了机组健康运行数据集。利用当下应用较为广泛的BP神经网络建立了机组运行参数与轴瓦振动之间的映射模型,根据模型振动预测值与实测振动值进行数值对比,当二者之差超出给定阈值发出预警信号,并视预警信号触发诊断模块。经某600MW机组实测数据分析表明,本文所提方法可较好地满足工程应用。在此基础上,为对机组发出预警信号做出准确诊断,同时针对转子振动信号呈非线性非平稳特征,将奇异谱分解（Singular Spectrum Decomposition,SSD）应用于转子系统的故障特征提取。针对该方法以能量比作为迭代停止条件稳定性欠佳,分析了融合互信息判据对其迭代停止条件进行改进,研究得到了改进SSD方法。并结合Teager能量算子解调优良的时频分辨能力及信号特征跟踪特点组成一种新的时频分析方法,提取转子故障信号的时频特征。经仿真信号与工程实测信号验证了所提方法的有效性,能准确提取转子故障时频特征,且与传统时频分析方法希尔伯特-黄变换（Hilbert-Huang Transform,HHT）相比诊断效果更佳。最后,论文在汽轮发电机组转子系统故障诊断方面进行了深入研究,研究了一种基于改进SSD、精细复合多尺度散布熵（Refined Composite Multiscale Dispersion Entropy,RCMDE）和支持向量机（Support Vector Machine,SVM）的转子故障模式识别方法。该方法基本思路为:先对转子振动信号进行改进SSD分解得到若干奇异谱分量（Singular Spectrum Components,SSC）,将SSC分量进行重构得到重构信号,然后采用RCMDE算法挖掘重构分量在不同时间尺度的特征并构造熵值特征向量,之后将熵值特征向量输入SVM分类器进行训练和测试,从而实现转子故障状态识别。经实测转子故障信号分析表明本文所提方法能准确判别转子故障类型,与经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）、变分模态分解（Variational Mode Decomposition,VMD）结合RCMDE方法相比具有更高的识别准确率。
张金剑[4]（2021）在《多激励耦合作用下水电机组轴系非线性振动特性分析》文中研究指明随着我国能源需求的不断增加,伴随而来的是电力系统规模的扩大化和能源结构形式的多样化。作为清洁可再生能源的代表——水电能源在系统中的比例不断增加,其对电网稳定运行所带来的影响也逐渐加大,因此水电机组的运行稳定性已成为水利水电工程领域研究的热点问题之一。深入分析水电机组的振动机制将能更好地确保其运行稳定性,有效减轻甚至避免振动故障给机组带来的潜在危害。本文以水电机组轴系作为研究对象,采用转子动力学理论及非线性数值分析方法,从定量分析的角度对考虑动静偏心因素下不平衡磁拉力、碰摩力、非线性油膜力和密封力等多种外激励作用下机组轴系的非线性动力学行为以及系统运动稳定性进行了分析,论文主要研究内容如下:（1）针对以往不平衡磁拉力模型中未考虑动静偏心影响因素的问题,基于定转子间的几何关系,推导了考虑气隙动静偏心影响下气隙长度的表达式,利用电机磁场分析原理和Maxwell应力积分建立了复合偏心下的不平衡磁拉力模型。基于该力学模型,系统分析了碰摩故障及电磁激励共同作用对水电机组轴系弯扭耦合动态特性的影响。（2）针对机械、电磁因素引起的定、转子碰摩问题,建立了不平衡磁拉力、非线性油膜力以及碰摩力共同作用下转子-轴承系统非线性动力学模型及系统运动微分方程。通过数值方法对系统动力特性进行了分析,采用映射、轨迹、时域和频域等非线性分析手段分别对励磁电流、转子质量偏心等参数对转子-轴承系统动力学响应的影响进行了研究。（3）针对水电机组轴系由多振源激励引起的非线性振动问题,构建了考虑动、静偏心因素的不平衡磁拉力及非线性密封力联合作用下机组轴系弯扭耦合振动模型,利用数值分析手段对系统动力学特性进行了研究,着重分析了电磁参数、机械参数、密封参数对系统振动特性的影响,并与仅考虑广义气隙偏心影响下机组弯扭耦合振动模型进行了对比。本文对水电机组轴系在水、机、电等激励作用下的非线性振动特性进行了分析,其研究结果可为水电机组的故障诊断以及振动控制提供一定理论依据,并为其优化设计提供有益参考。
张玉皓[5]（2021）在《汽轮发电机组扭振故障分析及在线监测的研究》文中认为汽轮发电机组是电力生产的主要设备,作为能量转换和输出的中间环节,其轴系在蒸汽和电磁力矩的作用下产生弹性角变形和扭转振动,可能诱发轴系疲劳损伤。本文以轴系弯扭振动模型为基础,通过在线工作变形分析评估轴系安全性,提出了更加准确的扭振测量方法,开发了扭振监测和安全性分析系统,研究成果有助于避免扭转振动故障造成机组严重损伤、提高机组运行安全性。首先,分析并建立叶盘系统的动力学模型并进行固有特性分析,利用动能等效方法,给出了长叶片轴段在扭振建模中的刚性盘等效条件。推导了Timoshenko弯扭梁轴单元模型,系统模型考虑了弹性支承、刚性支承的影响,以及陀螺力矩的作用,建立了轴-盘-支承系统的有限元模型,通过仿真分析了轴系的弯扭振动固有特性。利用矢量叠加原理构建轴截面同步旋转向量,用于分析旋转轴系扭振或弯扭振动的调制特征。其次,通过轴系危险截面与典型结构应力分析相结合的方式开展轴系的安全性分析。利用惯性单元和弹性单元建立的轴系扭振模型,进行轴系截面安全性分析;对于轴系典型结构,利用内嵌有限元工具组件的方式,建立典型结构的有限元模型,导入实测扭转载荷数据,对典型轴系部件进行在线应力分析。实现轴系危险截面与典型部件结构的安全性分析。再次,考虑到旋转运动和扭转振动具有相同的物理量纲,可实现转角和扭角的同源测量,提出了广义增量编码器模型的扭振测量方法。利用编码盘半周期角序重构,不改变整周期分度角的特点,提出了双周期的瞬时角速度计算方法,该方法可以在硬件条件不变的情况下增大一倍扭振信号采样率,避免带宽闲置现象。并从信号采样的角度解释了扭振信号的非对称失真和非对称采样的现象。分析了位移测量型的增量编码器的输出调频-调幅信号的形成机理,提出了等周期高差测距型编码器模型用以实现弯扭振动的测量方法。通过仿真和实验的方式对上述方法的正确性和有效性进行了验证。最后,结合核电汽轮机组的扭振监测与分析的工程应用需求和已有的工程经验,整合本文研究内容进行了工程技术的转化。研发了汽轮发电机组的轴系扭振在线监测与分析的成套装置。为了适应不同类型的扭振监测需求,引入数据中台和组态页面的开发模式,并采用时序数据库重新构建了数据结构和数据管理平台,通过功能与数据灵活组合配置,实现扭振监测装置的功能扩展。
马晓腾[6]（2021）在《汽轮发电机组扭振在线监测系统研究与应用》文中研究说明随着我国电力系统飞速发展、能源结构深度调整,为了提高汽轮发电机组整体运行效率以及经济性,机组向着大容量、高参数方向发展,导致机组轴系扭振问题逐步突出。同时,近年来为消纳西北、西南地区的风、光、水等清洁能源,在一定程度上推进了新能源同火电、核电机组打捆并网,因此又会对汽轮机组扭振研究带来新的挑战。在研究了扭振基本模型之后,本文分析了连续质量模型与集中质量模型以及各自的优缺点及适用场合、模态计算的有限元法与传递矩阵法。首先选用多段集中质量模型与传递矩阵法进行扭振建模,用Newmark进行暂态响应分析;其次着重分析了机组轴系在机电系统处于特定情况下发生能量交换不平衡导致扭转相互作用以及短路故障等典型扭振故障;再然后为了提高扭振信号测量精度和提升扭振监测辨识故障的能力,提出了基于瞬时角速度的半脉冲周期扭振测量方法,其扭角采样率是传统扭振测量方法的2倍;经过初步仿真验证了编码器模型的正确性,并给出了适用条件:扭振信号相对采样率C≥10。在此基础上又分析了在采用上述方法计算扭振时由于传感器支座振动引起测量误差,并给出去除支座干扰扭振信号测量的方法。通过数值仿真及实验验证了去除干扰方法的有效性,还分析了支座振动与真实扭振信号对转速脉冲调频原理的本质不同;最后基于扭振故障基本原理与改进的测量方法设计开发了汽轮发电机组轴系扭振在线监测系统,并应用于国内某核电汽轮机组。
尤国林,黄令[7]（2021）在《汽轮发电机组转子热弯曲振动的诊断方法探究》文中认为文章根据汽轮发电机组转子热弯曲的相关振动特性,构建不同诱因下的转子热弯曲振动特征数值库,建立逆向定性与正向精诊相结合的振动诊断方法,并在电厂汽轮发电机组的转子振动故障诊断中成功解决故障,验证了该转子热弯曲振动的诊断方法可行。
张永明[8]（2021）在《汽轮发电机组健康状态监测与智能故障诊断技术研究》文中进行了进一步梳理汽轮发电机组作为电力系统中极为关键的大型旋转机械设备,对安全性、稳定性以及寿命的要求非常高,如果出现意外故障,会造成人员伤害或严重的经济损失,因此为了提高汽轮发电机组运行的安全性与可靠性,对其故障进行准确的诊断和预测具有重要的工程实用价值。设计开发状态监测与智能故障诊断系统是保证机组在不停机的状态下平稳运行的主要手段,有助于技术人员对机组产生的故障进行监测和维护。本文基于UML系统建模方法开发了汽轮发电机组健康状态监测与智能故障诊断系统,提出了多源异构本体知识表示方法及关联案例推理机制,对系统知识库的构建和推理机的设计进行了深入的研究。论文主要内容与贡献总结如下:（1）构建了基于UML系统建模方法的状态监测与智能故障诊断系统模型。针对汽轮发电机组状态监测与故障诊断系统功能多样、结构复杂、开发周期长等问题,考虑UML建模方法具有拓展性强、通用程度高、开发周期短等特点,设计了基于UML的汽轮发电机组状态监测与智能故障诊断系统模型,包括机组的总体架构、系统用例模型、功能分解模型、系统静态类模型、系统状态模型、系统交互模型及组件部署模型。（2）提出了汽轮发电机组多源异构知识本体建模与融合的方法。利用Protégé软件构建了汽轮发电机组的全局本体和局部本体,详细说明了建模的方法与步骤,改进了知识融合的算法与多源知识检索的过程,通过多源知识的检索过程证明了所建本体知识模型的正确性。利用机械故障模拟实验台（MFS）模拟了汽轮发电机组转子的不同故障,验证了知识融合算法的可行性与有效性。（3）设计了基于本体和关联案例推理机制。针对本体推理结果不完善,推理效率低等问题,利用Protégé自带的推理机Fa CT++进行初步推理,根据本体推理结果再进行案例分层检索。结合案例检索的全局相似度和局部相似度算法,设计了故障诊断系统推理机,提高了系统诊断的准确性和高效性,通过推理机制给出了故障的合理解决方案,实现了汽轮发电机组从“故障属性输入”到“解决方案输出”的全过程。（4）开发了汽轮发电机组健康状态监测与智能故障诊断系统。利用本体编辑器构建了知识库和完成了初步推理,使用SQL Server储存了机组传送过来的数据和长期积累的故障案例,通过MATLAB封装了相关图谱绘制算法、特征提取算法和关联案例推理算法,结合UML系统模型,开发了汽轮发电机组健康状态监测与智能故障诊断系统。通过系统性能调试验证了此系统能够为汽轮发电机组故障诊断提供可行的解决方案,保证了机组健康运行。
赵博,潘渤,姜广政,葛祥,王延博[9]（2020）在《汽轮发电机组不稳定振动诊断及处理》文中研究说明受振动测量系统不够完备、检修投入普遍受限等因素影响,仍应用广泛的小容量汽轮发电机组较易发生振动故障。针对2台25MW空冷型发电机的不稳定振动问题,利用电厂仪表记录的有限数据,基于此类型机组轴系振动特征,结合现场振动测试结果,对初始质量不平衡、油膜涡动和热敏性问题的复合振动故障进行了诊断和处理。研究成果可为类似机组的振动故障诊断及处理提供借鉴。
刘涛[10]（2020）在《汽轮发电机组振动故障诊断模型构建及运用》文中研究表明汽轮发电机组是电力生产的核心设备,它能否安全、稳定、可靠地运行,对本单位的安全、经济等考核指标至关重要。汽轮发电机组一旦出现重大故障,不仅对企业造成巨大的经济损失,而且可能会对社会造成极坏的影响,甚至可能会上升为政治事件。汽轮发电机是高速旋转机械,运行中不可避免地会出现振动。当振动超出限值时就会影响机组的稳定运行,过大的振动有时可能造成机组发生灾难性的事故。因此,振动是衡量机组可靠性的重要安全性能指标。目前,大容量、高参数机组已经成为国内主力机组,随着机组结构越来越复杂、轴系长度不断增加和运行蒸汽压力、温度不断提高,机组在启动、停运和运行过程中很有可能出现很多全新的、疑难的振动问题。因此,对汽轮发电机组振动进行在线监测与故障诊断是电厂的一个非常重要的课题。本文以电厂汽轮发电机组振动故障案例为依托,融合语义本体技术和汽轮发电机组振动诊断技术展开了深入系统的研究,论文的主要贡献和创新性成果有:（1）构建了适用于汽轮发电机组振动诊断领域的知识模型。针对汽轮发电机组振动诊断领域术语繁杂、异构、表示和共用困难等问题,考虑了本体在振动诊断知识表示中的优势,改进了传统的七步法作为汽轮发电机组振动诊断本体的构建方法,弥补了其在本体评估和跟踪更新上的缺陷。根据本体的构建原则,借助Python网络爬虫技术来快速进行网络知识的收集整理,并基于此通过知识的构建存储改进,成功构建起了Protégé汽轮发电机组振动诊断领域本体,为振动诊断知识提供了明确的形式化表示方法。（2）验证了汽轮发电机组振动诊断本体的可行性和有效性。针对本体中可能存在的不一致现象,设计了基于Tableau算法的一致性检验算法对本体进行了检验。采用了SQI机械振动综合模拟实验台模拟了汽轮发电机组的不同振动,采集和分析了获取的振动信息,并通过实例对本体知识进行了推理测试。（3）提出了基于本体和案例推理的汽轮发电机组振动诊断方法。阐明了本体在案例表示中的优势,分析了案例表示的主要组成部分,量化了语义距离、语义深度和语义密度的数学模型,简化和改进了语义相似度算法,建立了基于语义和案例属性相似度算法的本体和案例推理分层检索模型,并且通过案例研究对振动诊断方法进行了验证。（4）基于已有软件的基础上,结合汽轮发电机组所表现出的主要故障,创造性的完成了系统开发框架及运行过程的合理处理,包括本体知识库、本体和案例推理检索模块的创建以及系统主要功能界面的设计。融合Protégé、Visual Studio C#和SQL Server实现了振动诊断系统的开发,提高了整个振动诊断过程的人机交互性,使得操作过程简洁高效。最后通过实例验证了系统可以为汽轮发电机组振动诊断提供决策支持,提高了振动诊断的效率,同时振动诊断准确率可达80%。
二、汽轮发电机组转子复合故障的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、汽轮发电机组转子复合故障的研究（论文提纲范文）
（1）机电故障下发电机端部绕组电磁力及振动特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 端部绕组电磁力理论推导 |
| 1.2.2 端部绕组电磁力仿真 |
| 1.2.3 端部绕组机械响应 |
| 1.2.4 气隙偏心和绕组匝间短路故障下的机电特性 |
| 1.3 本文研究的内容 |
| 第2章 正常运行时端部绕组电磁力及振动特性 |
| 2.1 正常运行时端部绕组电磁力及振动响应理论解析 |
| 2.1.1 正常运行时气隙磁密 |
| 2.1.2 正常运行时端部绕组电磁力 |
| 2.1.3 正常运行时端部绕组振动响应 |
| 2.2 正常运行时电磁—结构有限元数值仿真 |
| 2.2.1 仿真模型与参数设置 |
| 2.2.2 正常运行时气隙磁密分析 |
| 2.2.3 正常运行时端部绕组电磁力分析 |
| 2.2.4 正常运行时端部绕组振动特性分析 |
| 2.3 正常运行时振动特性实验验证 |
| 2.3.1 实验设备 |
| 2.3.2 实验结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 转子匝间短路下的端部绕组电磁力及振动特性 |
| 3.1 转子绕组匝间短路下端部绕组电磁力及振动响应理论解析 |
| 3.1.1 转子绕组匝间短路下气隙磁密 |
| 3.1.2 转子绕组匝间短路下端部绕组电磁力 |
| 3.1.3 转子绕组匝间短路下端部绕组振动响应 |
| 3.2 转子绕组匝间短路下的电磁—结构有限元数值仿真 |
| 3.2.1 仿真参数设置 |
| 3.2.2 转子绕组匝间短路下气隙磁密分析 |
| 3.2.3 转子绕组匝间短路下端部绕组电磁力分析 |
| 3.2.4 转子绕组匝间短路下端部绕组振动特性分析 |
| 3.3 转子绕组匝间短路下振动特性实验验证 |
| 3.3.1 实验方法 |
| 3.3.2 实验结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 气隙静偏心下端部绕组电磁力及振动特性 |
| 4.1 气隙静偏心下端部绕组电磁力及振动响应理论解析 |
| 4.1.1 气隙静偏心下气隙磁密 |
| 4.1.2 气隙静偏心下端部绕组电磁力 |
| 4.1.3 气隙静偏心下端部绕组振动响应 |
| 4.2 气隙静偏心下电磁一结构有限元数值仿真 |
| 4.2.1 仿真参数设置 |
| 4.2.2 气隙静偏心下气隙磁密分析 |
| 4.2.3 气隙静偏心下端部绕组电磁力分析 |
| 4.2.4 气隙静偏心下端部绕组振动特性分析 |
| 4.3 气隙静偏心下振动特性实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 机电复合故障下端部绕组的电磁力及振动特性 |
| 5.1 机电复合故障下端部绕组电磁力及振动响应理论解析 |
| 5.1.1 复合故障下气隙磁密 |
| 5.1.2 复合故障下端部绕组电磁力 |
| 5.1.3 复合故障下端部绕组振动响应 |
| 5.2 机电复合故障下电磁—结构有限元数值仿真 |
| 5.2.1 仿真参数设置 |
| 5.2.2 复合故障下气隙磁密分析 |
| 5.2.3 复合故障下端部绕组电磁力分析 |
| 5.2.4 复合故障下端部绕组振动特性分析 |
| 5.3 机电复合故障下振动特性实验验证 |
| 5.3.1 实验结果 |
| 5.3.2 差异性分析 |
| 5.4 单一故障与复合故障振动特性对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 附录 MJF-30-6型故障模拟实验机仿真结果 |
（2）水轮发电机组轴系横/轴向耦合振动特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 水轮发电机组轴系建模 |
| 1.2.2 有限元方法在旋转机械建模的应用 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 水轮发电机组转子-轴承系统有限元建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水轮发电机组转子-轴承系统有限元模型 |
| 2.2.1 单节点4自由度的转子-轴承系统有限元模型 |
| 2.2.2 单节点5自由度的转子-轴承系统有限元模型 |
| 2.3 数值算法 |
| 2.3.1 Newmark-β法 |
| 2.3.2 Newton-Raphson法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 系统外激力 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 径向碰摩力 |
| 3.3 径向不平衡电磁力 |
| 3.4 动静偏心下的UMP |
| 3.5 轴向电磁力 |
| 3.5.1 理论分析 |
| 3.5.2 轴向电磁力四个分量 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 数值计算分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 水电机组转子-轴承系统在动静偏心UMP作用下横向振动分析 |
| 4.2.1 碰摩刚度对系统振动的影响 |
| 4.2.2 静偏心对系统振动的影响 |
| 4.2.3 动偏心对系统振动的影响 |
| 4.2.4 质量偏心对系统振动的影响 |
| 4.3 水轮发电机组横/轴有限元建模及振动分析 |
| 4.3.1 轴向自由度对系统横向振动的影响 |
| 4.3.2 轴向电磁力对系统横向振动的影响 |
| 4.3.3 动偏心对系统横向振动的影响 |
| 4.3.4 碰摩刚度对系统横向振动的影响 |
| 4.4 结论 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）某600MW汽轮发电机组振动预警与故障诊断方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 故障机理的研究 |
| 1.2.2 故障特征提取方法的研究 |
| 1.2.3 故障模式识别方法研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 基于BP神经网络的振动预警方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机组简介及传统预警规则分析 |
| 2.2.1 某电厂600MW机组概况 |
| 2.2.2 传统预警跳机规则分析 |
| 2.3 影响汽轮发电机组轴系振动的因素分析 |
| 2.3.1 汽缸进汽量和进汽温度对振动的影响 |
| 2.3.2 机组膨胀对机组振动的影响 |
| 2.3.3 润滑油温对机组振动的影响 |
| 2.3.4 轴封供汽温度对机组振动的影响 |
| 2.3.5 机组真空和排汽缸温度对机组振动的影响 |
| 2.3.6 励磁电流对机组振动的影响 |
| 2.4 BP神经网络 |
| 2.4.1 输入层 |
| 2.4.2 隐含层 |
| 2.4.3 输出层 |
| 2.4.4 归一化处理 |
| 2.5 汽轮发电机组轴系振动预警模型的构建 |
| 2.5.1 振动预警模型的构建 |
| 2.5.2 BP神经网络模型的训练与验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于改进SSD-TEAGER的转子故障诊断研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 改进SSD-TEAGER时频分析的诊断方法 |
| 3.2.1 SSD算法基本原理 |
| 3.2.2 改进SSD方法 |
| 3.2.3 改进SSD-Teager时频分析方法 |
| 3.2.4 故障诊断流程 |
| 3.3 仿真信号分析 |
| 3.4 工程案例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于改进SSD和 RCMDE的转子故障状态识别 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基本原理 |
| 4.2.1 散布熵算法 |
| 4.2.2 精细复合多尺度散布熵算法 |
| 4.2.3 支持向量机 |
| 4.3 转子状态识别流程 |
| 4.4 实验数据分析 |
| 4.4.1 RCMDE熵值特征向量提取 |
| 4.4.2 转子状态识别 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（4）多激励耦合作用下水电机组轴系非线性振动特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 故障转子动力学研究 |
| 1.4 水电机组轴系振动研究 |
| 1.4.1 机械振动 |
| 1.4.2 电磁振动 |
| 1.4.3 水力振动 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 水电机组轴系数学模型 |
| 2.1 转子系统运动一般数学描述 |
| 2.2 常微分方程的数值求解方法 |
| 2.3 非线性外激励数学模型 |
| 2.3.1 不平衡磁拉力模型 |
| 2.3.2 碰摩力模型 |
| 2.3.3 非线性油膜力模型 |
| 2.3.4 密封力模型 |
| 2.3.5 不平衡水力与随机水力激励 |
| 第3章 动静偏心电磁激励作用下转子-轴承系统动力特性分析 |
| 3.1 动、静偏心下不平衡磁拉力 |
| 3.2 转子-轴承非线性系统运动微分方程 |
| 3.3 数值分析与结果 |
| 3.3.1 质量偏心对扭振的影响 |
| 3.3.2 质量偏心对弯振的影响 |
| 3.3.3 励磁电流对弯振的影响 |
| 3.3.4 定子径向刚度的影响 |
| 3.3.5 动、静偏心的影响 |
| 3.4 结论 |
| 第4章 多振源激励下转子-转轮系统动力学特性研究 |
| 4.1 转子-转轮系统弯扭耦合振动模型 |
| 4.2 转子-转轮系统运动微分方程 |
| 4.3 数值分析与结果 |
| 4.3.1 转子质量偏心的影响 |
| 4.3.2 励磁电流的影响 |
| 4.3.3 密封间隙的影响 |
| 4.3.4 动、静偏心量对转子弯曲振动的影响 |
| 4.4 结论 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）汽轮发电机组扭振故障分析及在线监测的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 轴系扭振系统特性的研究现状 |
| 1.2.2 汽轮发电机组扭振响应分析及安全性评价的研究现状 |
| 1.2.3 振动测量原理及方法的研究与应用现状 |
| 1.2.4 汽轮发电机组扭振在线监测装置的研究及应用现状 |
| 1.3 本文主要研究内容与技术路线 |
| 第2章 轴系振动系统建模及固有特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 叶盘振动系统固有特性分析 |
| 2.2.1 叶盘振动系统模型 |
| 2.2.2 叶盘振动系统固有特性分析 |
| 2.2.3 叶盘结构的刚性盘等效方法 |
| 2.3 轴-盘-支承振动系统特性分析 |
| 2.3.1 轴-盘-支承系统的基本单元模型 |
| 2.3.2 轴-盘-支承系统的有限元模型及固有特性分析 |
| 2.3.3 基于旋转向量的轴系振动分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 汽轮机组轴系扭振响应及安全性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 汽轮发电机组轴系的扭振响应分析 |
| 3.2.1 轴系扭振响应分析方法 |
| 3.2.2 蒸汽和电磁力矩计算 |
| 3.3 汽轮发电机组轴系扭振安全性分析 |
| 3.3.1 危险截面的确定 |
| 3.3.2 轴系典型结构在扭振作用下的应力分析 |
| 3.3.3 转轴扭转疲劳损伤评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 增量编码器在扭振在线监测中的研究与应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 广义增量编码器瞬时角速度计算的扭振测量 |
| 4.2.1 广义增量编码器模型及瞬时角速度计算方法 |
| 4.2.2 扭振信号提取方法的适用条件 |
| 4.2.3 扭振信号在线提取流程与仿真分析 |
| 4.3 等周期高差测距型增量编码器的弯扭振动测量 |
| 4.3.1 等周期高差测距型增量编码器模型 |
| 4.3.2 瞬时角速度对弯振频率的调制许用条件 |
| 4.3.3 弯扭振动提取流程及仿真分析 |
| 4.4 弯扭振动测量的试验验证 |
| 4.4.1 增量编码器瞬时角速度计算的扭振测量实验 |
| 4.4.2 等周期高差测距型增量编码器弯扭振动测量实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 扭振在线监测装置的开发与应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 扭振在线监测装置的工程设计与开发 |
| 5.2.1 总体构架设计 |
| 5.2.2 功能设计与技术开发 |
| 5.2.3 硬件平台的工程设计 |
| 5.2.4 软件与数据平台的工程设计 |
| 5.3 扭振在线监测装置功能测试及应用 |
| 5.3.1 性能测试与功能验证 |
| 5.3.2 工程应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）汽轮发电机组扭振在线监测系统研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 扭振模型研究现状 |
| 1.2.2 典型扭振故障机理研究 |
| 1.2.3 扭振测量方法研究现状 |
| 1.2.4 扭振在线监测装置研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 汽轮发电机组轴系机电系统建模 |
| 2.1 机组轴系扭振模型建立 |
| 2.1.1 扭振力学建模 |
| 2.1.2 扭振固有特性分析 |
| 2.2 同步发电机数学模型 |
| 2.2.1 理想同步电机假设条件 |
| 2.2.2 同步电机方程 |
| 2.2.3 同步电机方程的标幺值形式 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 汽轮发电机组典型扭振故障分析 |
| 3.1 汽轮发电机组次同步振荡 |
| 3.1.1 感应发电机效应 |
| 3.1.2 机电扭转相互作用 |
| 3.1.3 仿真分析 |
| 3.2 典型冲击类扭振 |
| 3.2.1 两相短路 |
| 3.2.2 三相短路 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 汽轮发电机组轴系扭振测量方法研究 |
| 4.1 基于瞬时角速度的半脉冲周期扭振测量方法 |
| 4.1.1 轴系扭振作用下角运动分析 |
| 4.1.2 基于测速齿轮半脉冲周期扭振测量 |
| 4.1.3 仿真分析 |
| 4.2 传感器支架振动对扭振测量的影响 |
| 4.2.1 传感器与转轴相对运动分析 |
| 4.2.2 仿真分析 |
| 4.3 实验验证 |
| 4.3.1 扭振测量实验 |
| 4.3.2 传感器支架振动对扭振测量影响实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 汽轮发电机组扭振在线监测系统设计与应用 |
| 5.1 扭振在线监测系统工程设计 |
| 5.1.1 硬件设计 |
| 5.1.2 软件设计 |
| 5.2 扭振数据系统及指标体系建立 |
| 5.2.1 监测系统多源异构数据集成 |
| 5.2.2 基于转速条件的状态监测 |
| 5.3 实际应用案例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（7）汽轮发电机组转子热弯曲振动的诊断方法探究（论文提纲范文）
| 0研究背景及意义 |
| 1 汽轮发电机组转子热弯曲振动诊断思路 |
| 2 转子热弯曲振动特征库的构建 |
| 2.1 转子热弯曲振动的特征量选取 |
| 2.2 转子热弯曲振动特征量的数值化规则 |
| 2.3 转子热弯曲振动特征数值库 |
| 3 转子热弯曲振动的故障树绘制 |
| 4 基于故障树的条件试验方法归纳 |
| (1）定速暖机或低负荷暖机 |
| (2）变负荷试验 |
| (3）变进汽参数试验 |
| (4）变真空试验 |
| (5）变发电机电气参数试验 |
| (6）结构变更的专项试验 |
| 5 逆向定性-正向精诊的诊断实施 |
| 6 转子热弯曲诊断的工程实例应用 |
| 6.1 振动特征提炼及故障逆向定性 |
| 6.2 正向条件试验分析和精诊定论 |
| 6.3 方案实施和效果验证 |
| 7 结论 |
（8）汽轮发电机组健康状态监测与智能故障诊断技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源 |
| 1.2 课题的研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 汽轮发电机组状态监测与故障诊断的国内外研究现状 |
| 1.3.2 基于UML系统建模方法的国内外研究现状 |
| 1.3.3 基于本体知识表示方法的国内外研究现状 |
| 1.3.4 基于案例推理的故障诊断国内外研究现状 |
| 1.4 课题的研究目标和研究内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 汽轮发电机组典型故障原理分析及处理技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 600MW亚临界汽轮发电机组的基本结构 |
| 2.3 汽轮发电机组典型故障分析及处理 |
| 2.3.1 汽轮发电机组转子质量不平衡 |
| 2.3.2 汽轮发电机组转子不对中故障 |
| 2.3.3 汽轮发电机组动静碰磨振动故障 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 汽轮发电机组状态监测与智能故障诊断系统建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 UML理论研究 |
| 3.2.1 UML建模 |
| 3.2.2 UML核心元素 |
| 3.2.3 UML建模流程和工具 |
| 3.3 机组总体架构 |
| 3.3.1 汽轮发电机组数据处理中心的功能 |
| 3.3.2 状态监测与故障诊断系统的功能 |
| 3.3.3 诊断算法研究中心的功能 |
| 3.4 状态监测与故障诊断系统静态建模 |
| 3.4.1 系统三层架构 |
| 3.4.2 系统用例模型 |
| 3.4.3 系统类图 |
| 3.4.4 系统功能分解 |
| 3.5 状态监测与故障诊断系统动态建模 |
| 3.5.1 系统状态模型 |
| 3.5.2 系统交互模型 |
| 3.6 系统组件部署 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 智能故障诊断系统的知识库构建和推理机设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 汽轮发电机组多源异构知识的选择与融合 |
| 4.2.1 多源异构知识的选择 |
| 4.2.2 多源异构知识的融合 |
| 4.3 汽轮发电机组多源异构本体知识建模 |
| 4.3.1 汽轮发电机组全局本体的构建 |
| 4.3.2 汽轮发电机组局部本体的构建 |
| 4.3.3 汽轮发电机组全局本体与局部本体间映射 |
| 4.4 汽轮发电机组知识融合实例验证 |
| 4.5 基于本体和关联案例推理机制的设计 |
| 4.5.1 本体推理 |
| 4.5.2 关联案例推理 |
| 4.5.3 本体和关联案例集成推理方法的评价 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 状态监测与智能故障诊断系统的开发与性能测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统开发关键技术 |
| 5.2.1 动态链接库的生成方式 |
| 5.2.2 MATLAB的嵌入与捕捉 |
| 5.2.3 状态监测模块中实时显示机组数据技术 |
| 5.2.4 封装SqlHelper类 |
| 5.3 系统数据库的设计 |
| 5.3.1 需求分析 |
| 5.3.2 概念结构设计 |
| 5.3.3 添加配置文件 |
| 5.4 系统功能开发 |
| 5.4.1 系统登录模块 |
| 5.4.2 状态监测模块 |
| 5.4.3 信号分析模块 |
| 5.4.4 故障诊断模块 |
| 5.5 实例验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文及科研成果 |
| 附录B 攻读学位期间所参与的科研项目 |
（9）汽轮发电机组不稳定振动诊断及处理（论文提纲范文）
| 1 热敏性和初始质量不平衡的复合故障 |
| 1.1 机组简介 |
| 1.2 振动故障 |
| 1.3 振动原因分析 |
| 1.4 动平衡处理及效果 |
| 2 热敏性和轴瓦稳定性不足的复合故障 |
| 2.1 机组简介 |
| 2.2 振动现象 |
| 2.3 油膜涡动故障诊断 |
| 2.4 基频振动溯源 |
| 2.5 振动故障的应对措施 |
| 3 讨论 |
| 4 结论 |
（10）汽轮发电机组振动故障诊断模型构建及运用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 汽轮发电机组故障诊断系统的国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 汽轮发电机组振动机理及其类型分析 |
| 2.1 汽轮发电机组振动相关部件分析 |
| 2.2 汽轮发电机组的振动分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 本体理论下汽轮发电机组振动诊断知识建模 |
| 3.1 汽轮发电机组振动诊断知识获取 |
| 3.2 本体理论研究 |
| 3.3 基于本体的汽轮发电机组振动诊断知识建模 |
| 3.4 汽轮发电机组振动诊断本体的一致性检验 |
| 3.5 基于本体的汽轮发电机组振动诊断推理实现 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于本体和案例推理的汽轮发电机组振动诊断 |
| 4.1 案例推理 |
| 4.2 基于本体和案例推理的振动诊断方法 |
| 4.3 汽轮发电机组振动诊断案例检索算法 |
| 4.4 系统模块实现及案例研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 汽轮发电机组振动诊断决策实现与验证 |
| 5.1 汽轮发电机组振动诊断系统的总体设计 |
| 5.2 系统实例验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、汽轮发电机组转子复合故障的研究（论文参考文献）
- [1]机电故障下发电机端部绕组电磁力及振动特性分析[D]. 蒋宏春. 华北电力大学(北京), 2021
- [2]水轮发电机组轴系横/轴向耦合振动特性分析[D]. 范宇宏. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]某600MW汽轮发电机组振动预警与故障诊断方法研究[D]. 孙军科. 华北电力大学, 2021
- [4]多激励耦合作用下水电机组轴系非线性振动特性分析[D]. 张金剑. 太原理工大学, 2021(01)
- [5]汽轮发电机组扭振故障分析及在线监测的研究[D]. 张玉皓. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [6]汽轮发电机组扭振在线监测系统研究与应用[D]. 马晓腾. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [7]汽轮发电机组转子热弯曲振动的诊断方法探究[J]. 尤国林,黄令. 东方汽轮机, 2021(01)
- [8]汽轮发电机组健康状态监测与智能故障诊断技术研究[D]. 张永明. 兰州理工大学, 2021
- [9]汽轮发电机组不稳定振动诊断及处理[J]. 赵博,潘渤,姜广政,葛祥,王延博. 热力透平, 2020(04)
- [10]汽轮发电机组振动故障诊断模型构建及运用[D]. 刘涛. 华南理工大学, 2020(06)