[发明专利]一种水轮发电机组转轮处横向水力载荷的测定方法

权利要求书

1、一种水轮发电机组转轮处横向水力载荷的测定方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1)在尾水管壁面距离尾水管进口0.3D₂～1.0D₂处的两正交方向上布置两个压力测点，其中D₂为转轮直径，通过压力传感器采样获得尾水管内压力脉动信号PI_x和PI_y；在水导轴承处的两正交方向上布置两个位移测点，通过电涡流传感器采样获得水导轴承处轴颈位移信号uI_x和uI_y；

2)剔除PI_x中的直流成分，然后进行傅立叶分析，获得PI_x的所有主要成分对应的频率ω_i，i＝1，2…n，其中n为主要成分的个数；

3)根据PI_x主要成分的每个频率ω_i对PI_x进行带通滤波，保留PI_x中ω_i对应的成分，获取该成分的幅值c_i；做出该成分时域波形图并与发电机组已有的基准信号波形图对比，获得对应成分的相位PI_x的处理结果为：

4)剔除PI_y中的直流成分，根据PI_x主要成分的每个频率ω_i对PI_y进行带通滤波，保留PI_y中ω_i对应的成分，按照对PI_x的处理方法求得该成分的幅值d_i和相位得出PI_y的处理结果尾水管压力脉动矢量P表示为：

5)剔除uI_x中的直流成分，根据PI_x主要成分的每个频率ω_i对uI_x进行带通滤波，保留uI_x中ω_i对应的成分x_i，得出uI_x的处理结果ux=Σi=1nxi;]]>对uI_y做同样的处理，处理结果为uy=Σi=1nyi;]]>转轮处横向水力载荷引起的水导轴承处轴颈位移u表示为：

u=ux+iuy=Σi=1n(xi+iyi),]]>

求出u的幅值最大值u_max；

6)引入参数a并假设转轮处横向水力载荷形式为：

7)通过模态实验获得水轮发电机组轴系的频率响应特性H(ω_i)，其中激励点为转轮，响应点为水导轴承处轴颈；

8)计算F的均方值F2‾=a22Σi=1n(ci2+di2),]]>利用F和|H(ω_i)|计算水导轴承处轴颈位移响应的均方值u2‾=a22Σi=1n(ci2+di2)|H(ωi)|2,]]>得出柔度系数

h=u2‾F2‾;]]>

9)计算转轮处u_max对应的横向水力载荷幅值最大值Fmax=umaxh,]]>与步骤6)中F的幅值最大值进行对比，求出a值，利用步骤6)中的公式得出水轮发电机组转轮处横向水力载荷。