基于DSP发电机轴系扭振量测量方法其硬件实现,本论文为您写轴系毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
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摘 要：文章从发电机轴系的扭振特性入手,理论上分析了扭振量的测量方法.并开发出一套以DSP为核心的测量系统,先对原始信号进行处理,然后利用事件管理器的捕获模块实现多通道的高精度测频,并通过16位D/A芯片将扭振信号以模拟量形式输出.最后给出了在RTDS上的实测结果.
关键词：发电机轴系；扭振；脉冲时序检测；DSP；RTDS
中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）21-0001-02
随着火电机组容量的不断增大,发电机的轴系越来越长,这就使得扭振的发生越来越成为可能.扭转振动会严重影响大轴的疲劳寿命,甚至造成发电机大轴断裂.因此,近二十年来,轴系扭振的学术关注度越来越高.
1 发电机轴系扭振形式分析
1.1 扭振的形成
没有扭振时,汽轮发电机轴系等速旋转,设角速度为W；当发生扭振时,轴系的回转角速度将在原来的基础上叠加一个量,设为W+Wr.该变化会使某一时刻角位移产生波动,如图1所示.
如果我们能精确地测出每个时刻轴上某点的角位移量,在时间轴上画出,这就是扭振量的时域图.直接测量角位移存在较大难度,由于角速度是角位移的微分,便可以通过测量角速度来间接获得角位移,而角速度又可以通过频率的测量得到.因此,只需要测量出传感器脉冲的瞬时频率值就能够还原出扭振信号.
1.2 脉冲时序法的基本原理
由传感器测取的信号是脉冲频率调制（PPM）信号,其中编码器每转所发出的脉冲信号是载波信号,扭振信号是调制信号,相当于前述的m（t）.
设齿轮数为N,正常稳态转速为n,传感器输出的脉冲频率为：
度的变化,也就是扭振量.
2 扭振测量的软、硬件实现
2.1 测量板的功能框图
如图2所示,传感器出来的4路信号首先经过预处理电路的滤波和整形,得到标准的PPM（脉冲位置调制）信号,将该信号隔离送到DSP处理,解调出来的结果通过DAC输出,经运放跟随后送下一级.本文同时兼顾了传感器故障诊断的功能,当检测到某一路信号有问题时,将该开关量送给后面的处理器做相应处理.
2.2 捕获单元测频原理
捕获单元能够捕获外部输入引脚的逻辑状态,并利用内部定时器对外部事件或引脚状态变化进行处理.每个时间管理器都有两个通用定时器,EVA使用定时器GP1和GP2,EVB使用定时器GP3和GP4.定时器的时钟源可以取自外部输入信号、QEP单元或者内部时钟,由定时器控制寄存器（TxCON）的4、5位来确定.捕获单元的操作由4个16位控制寄存器控制（CAPCONA/B和CAPFIFOA/B）,为了使捕获单元能够正常工作,必须配置下列寄存器：初始化CAPFIFO寄存器,清除相应状态位；设置使用的通用定时器的工作模式；设置相关通用定时器的比较寄存器或周期寄存器.
2.3 软件流程图
精确测量脉冲的瞬时频率之后,需要对频率进行转化,即减去载频得到频差,瞬时的频差值送到16位串行4通道DA芯片,保证测量精度达到千分之一.在测量各路脉冲信号的同时,对其频率值的范围采取实时的监测,若频率值超出设定的可信度范围,便可认为该路传感器出现故障,发出警告并做相应处理.4路测频用EVA、EVB捕获中断实现,DA输出及故障诊断在定时器T0中断中实现,主函数不做运算,初始化完成后便等待中断.两个中断子程序流程图如图3、图4所示.
2.4 试验结果
测量效果在实时数字仿真系统（RTDS）上做了验证.利用RTDS编制了小脉冲模型最大程度模拟安装在轴系上的传感器输出的脉冲.图6是载频3 000 Hz,调制频率40 HZ,调制度千分之六时的测量波形,图5～图8分别是励磁电压加1%的噪声扰动、轴系模型切换和主变高压侧三相短路产生的扭振,图的上面是解调的扭振信号,下面是利用RTDS将扭振模型直接输出的信号.
3 结 论
试验表明,采用主频150 M的DSP测量扭振量,测量频率至少10 M,完全能够达到千分之一精度的要求,并且此种方法在工程上具有可行性,对于发电机轴系扭振的抑制也有意义.
参考文献：
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结论：适合轴系论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关轴系对轮中心找正开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
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