[发明专利]大型汽轮机转子高速动平衡驱动系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机制造领域，特别涉及一种大型汽轮机转子的平衡驱动系统，以及该系统的控制方法。

背景技术

大型汽轮机转子高速动平衡是汽轮机制造过程中一道关键的工序。由于汽轮机转子负载较大，目前国内外汽轮机动平衡装备的驱动主要有汽轮机和低压直流驱动系统两种。采用汽轮机进行驱动一般需要专门的锅炉来提供蒸汽，其能耗高，效率低，污染大。此外汽轮机驱动采用蒸汽调节阀对蒸汽进行控制，整个驱动系统为开环控制，其转速稳定性较差，试验可重复性低，试验过程繁琐，会给生产带来诸多问题。低压直流驱动系统一般采用晶闸管进行调速，该驱动方式技术成熟、稳定可靠。但由于直流电机的先天不足，使低压直流驱动系统存在两个很大的弱点，一是系统庞大复杂，传动链长，整个驱动系统效率较低；二是系统的故障率高、维修成本高，驱动系统的运行成本高。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种效率高、运行成本低且无污染的大型汽轮机转子高速动平衡驱动系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种大型汽轮机转子高速动平衡驱动系统，其包括一真空仓，所述真空仓内设有用于进行动平衡试验的转子，其还包括一主电机和一从电机，所述主电机为一双伸轴电机，所述主电机通过其一侧电机轴与所述从电机同轴串联，所述主电机通过其另一侧电机轴与一升速齿轮箱连接，所述升速齿轮箱与所述转子连接，所述升速齿轮箱还与一盘车连接，所述主电机与主变频器连接，所述从电机与从变频器连接，所述主变频器、从变频器与一控制器连接，所述主电机、从电机、转子上均设有转速传感器，所述转速传感器与所述控制器连接。

优选的，所述主电机、从电机与一水冷系统连接，所述水冷系统与所述控制器连接。

优选的，所述升速齿轮箱与一润滑油系统连接，所述润滑油系统与所述控制器连接。

优选的，所述真空仓与一抽真空系统连接，所述抽真空系统与所述控制器连接。

优选的，所述主变频器、从变频器上连接有制动电阻。

本发明还公开了一种上述大型汽轮机转子高速动平衡驱动系统的控制方法，该大型汽轮机转子高速动平衡驱动系统在启动时，先使主变频器合闸，隔几秒钟后再使从变频器合闸，然后由盘车通过升速齿轮箱带动转子旋转，当转子的转速达到一定速度后使盘车与所述升速齿轮箱脱开，并使所述主变频器、从变频器输送使能信号，使所述主电机、从电机同步运行带动所述转子旋转。

优选的，所述转子采用耗能制动方式进行制动。

优选的，在所述转子运行过程中，所述主变频器接受来自控制器的给定值做速度闭环，所述从变频器做速度跟随运行，所述主电机的实际扭矩作为所述从电机的扭矩给定。

优选的，当所述转子的转速接近目标速度值时，所述控制器控制主变频器、从变频器强制减小主电机、从电机的转速变化率。

上述技术方案具有如下有益效果：该大型汽轮机转子高速动平衡驱动系统采用两个电机串联的方式带动转子旋转，该系统可实现闭环控制，可有效提高大型汽轮机转子高速平衡的转速精度，而且还可提高动平衡系统的升速速度。该驱动系统结构简单、操作方便，工作效率高，便于维修、维护，可有效降低试验成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图对本专利进行详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例驱动系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。

如图1所示，大型汽轮机转子高速动平衡驱动系统包括转子2、主电机4、从电机3、升速齿轮箱5。主电机4、从电机3均为中压变频电机，主电机4为双伸轴电机，主电机4通过其一侧电机轴与从电机3同轴串联，主电机4通过其另一侧电机轴与一升速齿轮箱5连接，升速齿轮箱5与转子2连接，升速齿轮箱5还与一盘车6连接。在进行动平衡试验时，转子2位于真空仓1内，真空仓1与抽真空系统10连接，抽真空系统10可对真空仓1进行抽真空，使转子2在真空环境下进行动平衡试验。