汽轮机末级涡轮叶片振动控制系统技术方案

一种汽轮机末级涡轮叶片振动控制系统，包括：设置于待测涡轮叶片上的压电材料、设置于待测涡轮机匣上的叶尖定时传感器、设置于待测涡轮转轴上的转速同步传感器、以及与叶尖定时传感器和转速同步传感器相连的振动检测模块、控制模块和无线供电装置，其中：振动检测模块通过比较叶片定时信号和转轴转速信号、辨识叶片振动参数并输出至控制模块，控制模块采用阈值PID控制算法，以叶尖振幅为反馈变量，当超限时计算输出电压并通过无线供电装置给压电材料供电，由压电材料根据接收到的电压大小对应改变涡轮叶片的刚度，从而改变叶片的固有频率以退出振动，实现对叶片振动的主动控制。本发明专利技术通过叶尖定时方法(BTT)对涡轮叶片的振动状态进行检测，在有振动征兆时对叶片上压电材料通过无线供电施加电压，改变叶片刚性和固有结构模态，实现对涡轮叶片振动的主动控制，从而降低涡轮叶片振动风险，延长叶片疲劳寿命。

【技术实现步骤摘要】
汽轮机末级涡轮叶片振动控制系统
本专利技术属于机械振动控制
，特别涉及一种汽轮机末级涡轮叶片振动控制系统。
技术介绍
汽轮机涡轮叶片振动失效影响到整台汽轮机的工作稳定性。为防止汽轮机运转过程中的强迫振动和颤振问题，现有技术采用改变激振力频率或减弱激振力、设计时改变叶片的自振频率或提高叶片的抗振阻尼进行解决。这些技术手段的使用虽然能够有效降低叶片振动发生的风险，但往往不能充分考虑汽轮机各种运行工况和叶片老损，使得振动问题时有发生。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种汽轮机末级涡轮叶片振动控制系统，在尽可能不影响汽轮机整体结构和发电效率的前提下，通过叶尖定时方法(BTT)对涡轮叶片的振动状态进行检测，在有振动征兆时对叶片上压电材料通过无线供电施加电压，改变叶片刚性和固有结构模态，实现对涡轮叶片振动的主动控制，从而降低涡轮叶片振动风险，延长叶片疲劳寿命。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术涉及一种汽轮机末级涡轮叶片振动控制系统，包括：设置于待测涡轮叶片上的压电材料、设置于待本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽轮机末级涡轮叶片振动控制系统，其特征在于，包括：设置于待测涡轮叶片上的压电材料、设置于待测涡轮机匣上的叶尖定时传感器、设置于待测涡轮转轴上的转速同步传感器、以及与叶尖定时传感器和转速同步传感器相连的振动检测模块、控制模块和无线供电装置，其中：振动检测模块通过比较叶片定时信号和转轴转速信号、辨识叶片振动参数并输出至控制模块，控制模块采用阈值PID控制算法，以叶尖振幅为反馈变量，当超限时计算输出电压并通过无线供电装置给压电材料供电，由压电材料根据接收到的电压大小对应改变涡轮叶片的刚度，从而改变叶片的固有频率以退出振动，实现对叶片振动的主动控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机末级涡轮叶片振动控制系统，其特征在于，包括：设置于待测涡轮叶片上的压电材料、设置于待测涡轮机匣上的叶尖定时传感器、设置于待测涡轮转轴上的转速同步传感器、以及与叶尖定时传感器和转速同步传感器相连的振动检测模块、控制模块和无线供电装置，其中：振动检测模块通过比较叶片定时信号和转轴转速信号、辨识叶片振动参数并输出至控制模块，控制模块采用阈值PID控制算法，以叶尖振幅为反馈变量，当超限时计算输出电压并通过无线供电装置给压电材料供电，由压电材料根据接收到的电压大小对应改变涡轮叶片的刚度，从而改变叶片的固有频率以退出振动，实现对叶片振动的主动控制。


2.根据权利要求1所述的汽轮机末级涡轮叶片振动控制系统，其特征是，所述的叶尖定时传感器通过机匣开孔进行固定，其发射端正对叶片顶端以投射激光，叶片到来时，接收端接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：连波，竺晓程，胡平，沈昕，杜朝辉，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31