水轮发电机组轴系统的MRD振动控制研究.docx

水轮发电机组轴系统的MRD振动控制研究
水轮发电机组轴系统的MRD振动控制研究
摘要：水轮发电机组轴系统是水力发电站中至关重要的组成部分，其稳定运行对于发电站的正常运行有着重要的影响。本论文以水轮发电机组轴系统的MRD（多轴承轴系）振动控制为研究对象，探讨了MRD振动的原因和危害，并介绍了几种常用的振动控制技术。通过分析现有的研究成果，总结了当前MRD振动控制研究的不足和存在的难题，并提出了进一步研究的方向和建议。
1.引言
水轮发电机组轴系统是水力发电站中水轮机、发电机和轴系的总称，承载着水轮机转矩和发电机负荷。MRD振动是指轴系统在运行过程中由于多种原因而产生的振动现象。MRD振动不仅会影响发电机组的正常运行，还会对设备的安全性和使用寿命造成威胁。
2.MRD振动的原因
MRD振动的原因主要包括水轮机非均匀性、轴系刚度、轴承刚度和轴系长度等因素。水轮机非均匀性是指水轮机在运行中由于各种因素引起的转矩波动，而刚度则是轴系在运行中的柔度变化。轴承刚度是指轴承对于轴系产生的反作用力的刚度大小。轴系长度的改变也会对MRD振动产生影响。
3.MRD振动的危害
MRD振动会导致发电机组的动力系统的共振和共振断层现象，进而导致设备的损坏和运行不稳定。此外，MRD振动还会引起转子的严重磨损和轴承的过早失效，造成严重的经济损失。
4.MRD振动的控制技术
目前，常用的MRD振动控制技术包括：轴系优化设计、动力学平衡、积层调整和主动振动控制等。轴系优化设计可以通过改变轴系的结构和材料，提高轴系的刚度和减小非均匀性，从而减小MRD振动。动力学平衡可以通过增加平衡质量和调整平衡位置，降低MRD振动的幅值。积层调整可以通过在轴系上增加积层振动吸振器，减小MRD振动的幅值和频率。主动振动控制可以通过在轴系上增加振动传感器和执行器，实时监测和控制振动。
5.MRD振动控制研究的不足
当前的MRD振动控制研究还存在以下不足：1）控制效果不稳定，无法实时监测和调整振动；2）研究成果缺乏工程应用验证，难以推广应用；3）缺乏综合考虑水轮机和发电机的联合优化设计方法。
6.进一步研究的方向和建议
为解决当前MRD振动控制研究的不足，建议进一步研究以下方向：1）开发新的轴系优化设计方法，提高控制效果的稳定性和实时性；2）开展工程应用试验和验证，验证研究成果的可行性和可靠性；3）开展水轮机和发电机的联合优化设计研究，综合考虑水轮机和发电机的特性，提高系统的整体性能。
7.结论
MRD振动是水轮发电机组轴系统中常见的振动问题，对设备的正常运行和安全性有着重要的影响。通过深入研究MRD振动的原因和危害，并结合已有的控制技术，可以有效减小MRD振动的幅值和频率，提高设备的稳定性和可靠性。然而，当前的MRD振动控制研究还存在不足，需要进一步开展研究来解决这些问题。