輪發(fā)電機組現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置301用于采集汽輪機組現(xiàn)場的工況參數(shù)；
[0069]汽輪發(fā)電機組扭振信號產(chǎn)生裝置202包括:
[0070]接收模塊101，用于接收所述工況參數(shù)；
[0071]標定信號發(fā)生模塊102，用于根據(jù)所述工況參數(shù)和預設的扭振信號發(fā)生序列生成扭振標定信號序列數(shù)據(jù)；
[0072]扭振信號生成模塊103，用于根據(jù)所述扭振標定信號序列數(shù)據(jù)生成扭振信號。
[0073]此外，本發(fā)明還提供了一種汽輪發(fā)電機組扭振信號產(chǎn)生方法，如圖4，包括:
[0074]步驟S401，接收工況參數(shù)；
[0075]步驟S402，根據(jù)所述工況參數(shù)和預設的扭振信號發(fā)生序列生成扭振標定信號序列數(shù)據(jù)；
[0076]步驟S403，根據(jù)所述扭振標定信號序列數(shù)據(jù)生成扭振信號。
[0077]下面結合具體的實施方式對發(fā)明的技術方案做進一步詳細說明如下:
[0078]如圖5所示，為本發(fā)明實施例提供汽輪發(fā)電機組扭振信號產(chǎn)生裝置包括:
[0079]本實施例基于DSP芯片和正弦波發(fā)生芯片的扭振標定信號發(fā)生裝置，用于輸出1路扭振標定信號。本實施例中上位機通過網(wǎng)絡通信接口 501與雙核DSP芯片502相連接，用于靈活模擬機組轉速變化、扭振信號多階段阻尼衰減、1?3種扭振模態(tài)信號疊加作用等不同扭振激勵工況。
[0080]本實施例中的扭振信號發(fā)生裝置，工況參數(shù)通過網(wǎng)絡接口 501輸入雙核DSP芯片，雙核DSP芯片502根據(jù)輸入的工況參數(shù)和其預存儲的預設扭振標定信號發(fā)生序列生成扭振標定信號，本發(fā)明中的工況參數(shù)包括機組主頻、齒輪齒數(shù)、主頻變化參數(shù)、多模態(tài)扭振信號頻率、扭角幅度、激勵系數(shù)、衰減系數(shù)及時間參數(shù)等，DDS信號生成模塊503根據(jù)雙核DSP芯片502輸出的標定信號生成扭振波形信號。本實施例中還包括信號隔直模塊和信號調理模塊，對生成的扭振波形信號進行信號隔直和信號調理，生成扭振模擬信號。
[0081 ] 本實施例中的雙核DSP芯片502根據(jù)扭振信號激勵與阻尼衰減特性及相應的工況參數(shù)設置，計算扭振工況標定信號離散時間數(shù)據(jù)序列，包括信號的頻率調整序列和相位調整序列，進一步地，DSP系統(tǒng)根據(jù)機組主頻和齒輪齒數(shù)，設置DDS信號生成模塊503的主頻率，啟動扭振標定載波信號的輸出，在定時器驅動下，根據(jù)計算的頻率調整序列和相位調整序列，動態(tài)設置和改變正弦波發(fā)生器的信號輸出(頻率和相位改變)，達到所需的扭振工況標定信號在其主頻信號上的調制輸出。
[0082]具體實施中，汽輪發(fā)電機組機組的次同步扭振模態(tài)頻率的選擇，汽輪機組低于額定轉速頻率(即主頻)扭振固有頻率即為次同步扭振，一般有3階，這個頻率的選擇可根據(jù)機組設計參數(shù)計算，而通過試驗和實測校核，機組設計廠家會最終提供計算出的機組多階次同步扭振模態(tài)頻率。汽輪發(fā)電機組機組的次同步扭振監(jiān)測系統(tǒng)信號方式選擇，根據(jù)不同的調相信號與調幅信號，生成標準的齒輪測量信號，通過調頻和調相方式，疊加扭振模態(tài)信號，用于模擬實際的扭振實測信號；汽輪發(fā)電機組機組的次同步扭振多運行工況選擇，通過實際機組扭振模態(tài)的激勵與衰減過程，機組轉速變化工況，多扭振模態(tài)不同時刻和強度的共同作用等，用于多運行工況下扭振激勵結果的再現(xiàn)。
[0083]同時，本發(fā)明實施例中工況參數(shù)可以通過兩路信號采集模塊采集，如圖6所示為本發(fā)明另一實施方式的示意圖，本實施方式中除通過網(wǎng)絡通信接口接收通過上位機輸入的工況參數(shù)外，還可以通過兩路信號采集模塊CH1、CH2，通過接收汽輪機組現(xiàn)場采集的工況數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場采集的工況數(shù)據(jù)生成扭振信號，通過和上位機輸入的工況數(shù)據(jù)生成的扭振信號進步比較，用于扭振信號采集、分析、處理功能，可驗證和可視化扭振標定輸出結果。
[0084]圖6中的兩路扭振信號高速AD采集電路、轉速采集電路將現(xiàn)場機組運行中測取的連續(xù)轉速處理為離散數(shù)字量，從而得到解調后機組各階扭振幅值。
[0085]如圖7所示，為本實施例生成扭振信號的工作流程如下:
[0086]1.雙核DSP通過網(wǎng)絡通信與上位機設置軟件連接，接收扭振信號發(fā)生參數(shù)設置，即接收工況參數(shù)；本實施例中的工況參數(shù)包括:扭振工況模擬信號參數(shù)包括:機組主頻、模擬測速齒輪齒數(shù)、主頻波動參數(shù)、1?3個扭振模態(tài)、各階扭振模態(tài)頻率、最大扭角幅度、扭振激勵時間參數(shù)和激勵系數(shù)、是否模擬阻尼衰減、阻尼衰減段次、衰減段的時間參數(shù)及阻尼系數(shù)等。
[0087]2.DSP芯片701根據(jù)信號發(fā)生參數(shù)預先按一定的時間間隔，計算扭振標定信號發(fā)生序列的中頻率變化和相位調整的數(shù)據(jù)序列，緩存在標定器內存中；
[0088]基于機組扭振特性計算分析和現(xiàn)場扭振激勵試驗分析，設計的扭振標定信號輸出需體現(xiàn)以下不同工況需求:
[0089]機組轉速穩(wěn)定在3000轉/分，或在3000轉/分附近小幅波動；
[0090]機組轉速以一定的降速率下降變化；
[0091]機組的1?3個扭振模態(tài)單個或分別或先后被激勵；
[0092]每一個扭振模態(tài)具有激勵和阻尼衰減過程；
[0093]激勵起的扭振模態(tài)可能呈現(xiàn)1?3段阻尼衰減過程，各段衰減系數(shù)不同。
[0094]基于以上工況需求，設計如下的扭振信號發(fā)生序列:
[0095]0ut=Acos (2 n f0' t+D/ cos (2 n f:t) +D，2cos (2 n f2t) +D3，cos (2 n f3t))
[0096]其中:
[0097]1、主頻變化設置:
[0098]頻率fQ:50Hz;
[0099]齒數(shù)N:60/120/134 ;
[0100]2、主頻變化模式:
[0101]穩(wěn)定不變:fQ’=Nf0 ；
[0102]小幅波動變化模擬:
[0103]f。，=N (f0+C (0.5-exp (-Qt) +exp (~C2t)))；
[0104]主頻波動幅度C:0.1Hz ；
[0105]波動參數(shù)Q:0.02弧度；
[0106]波動參數(shù)C2:0.016弧度；
[0107]定升/降速率變化:
[0108]f。，=N (f0+C (0.5-exp (-Qt) +exp (~C2t)) _kt)；
[0109]主頻變化斜率k:0.05 ;
[0110]3、扭振模態(tài)1?3信號發(fā)生:
[0111]扭振模態(tài)頻率點:fi;
[0112]扭振模態(tài)激勵生成:D’1 氺exp(-Ei(lt)-D#0.1)；
[0113]扭振模態(tài)幅度穩(wěn)定不變:D’ i=Di ；
[0114]扭振幅度衰減:D’rDiexpdijt)；
[0115]扭振幅度01:2弧度；
[0116]第一段衰減常數(shù)En:0.2 ;
[0117]第二段衰減常數(shù)Ei2:0.1 ；
[0118]第三段衰減常數(shù)Ei3:0.05 ;
[0119]扭振信號發(fā)生時間階段設計:
[0120]起始階段tO: 10秒；
[0121]扭振頻率響應開始時間t1:0秒；
[0122]扭振頻率響應生成時間til:1秒；
[0123]第一階段衰減ti2:1秒；
[0124]第二階段衰減ti3:2秒；
[0125]第三階段衰減:延續(xù)。
[0126]起始階段為信號發(fā)生前的準備階段，代表的是出現(xiàn)扭振前的穩(wěn)定工況，10秒為缺省時間，可根據(jù)需要調整，后面的各階段代表的是扭振信號從激勵開始到最后衰減到0，實際經(jīng)歷的不同工況過程，所給時間數(shù)據(jù)也為缺省設置，可以更加需要調整。
[0127]3.DSP芯片701根據(jù)扭振信號發(fā)生的時間階段設置，使用精確的系統(tǒng)時鐘觸發(fā)，定時輸出頻率變化和相位調整的序列數(shù)據(jù)到DDS芯片；
[0128]4.DDS芯片根據(jù)序列數(shù)據(jù)生成扭振信號，本實施例中DDS芯片選用的是ADI公司的可編程波形發(fā)生器AD9833，可產(chǎn)生正弦波、三角波、方波輸出，輸出頻率和相位都可通過軟件編程，易于調節(jié)，易于與DSP和各種主流微控制器兼容。
[0129]5.DDS芯片輸出的扭振信號將經(jīng)過信號隔直和信號調理，最后輸出±10V的測試齒輪模擬信號，可直接接入相應的扭振測試系統(tǒng)。
[0130]本發(fā)明的技術方案基于對扭振測試系統(tǒng)準確性檢驗的需求，在機組扭振特性計算分析和現(xiàn)場扭振激勵試驗分析的基礎上，采樣數(shù)字信號處理和時間序列的方法，模擬實際機組多模態(tài)扭振特性信號，以檢驗和標定機組扭振測試系統(tǒng)的準確性。基于機組扭振特性計算分析和現(xiàn)場扭振激勵試驗分析，設計扭振模態(tài)信號激勵、衰減等信號發(fā)生機制，可靈活模擬機組轉速變化、扭振信號多階段阻尼衰減、多種扭振模態(tài)信號疊加作用等不同扭振激勵工況。
[0131]本發(fā)明基于機組扭振特性計算分析和現(xiàn)場扭振激勵試驗分析，設計的扭振模擬信號體現(xiàn)以下不同工況需求:
[0132]機組轉速穩(wěn)定在3000轉/分，或在3000轉/分附近小幅波動；
[0133]機組轉速以一定的降速率下降變化；
[0134]機組的1?3個扭振模態(tài)單個或分別或先后被激勵；
[0135]每一個扭振模態(tài)具有不同的激勵和阻尼衰減時間過程；
[0136]激勵起的扭振模態(tài)可能呈現(xiàn)分段阻尼衰減過程，各段衰減系數(shù)要求不同。
[0137]本發(fā)明克服現(xiàn)有缺乏對汽輪發(fā)電機組扭振轉速信號真實工況模擬的功能不足，滿足汽輪發(fā)電機組扭振監(jiān)測分析需要。能夠根據(jù)