基于PXI总线的动平衡测试系统的研究

论文摘要

在电力、化工、机械等众多工业领域中,旋转机械是生产的主要的物质条件,而只有它能高效、平稳的运行,才能保证企业给社会创造出更多的物质财富,使我们的社会快速地发展。本文在研究动平衡测试技术和PXI总线规范基础上,研究和设计了基于PXI总线的动平衡测试系统。它的研究为各种旋转机械的生产和安全可靠的运行提供了手段,具有重要的实际意义。本文根据动平衡理论确定了汽轮发电机动平衡测试系统的总体方案,并概要地介绍了PXI 总线的发展和体系结构。在模块的设计中,对模块的接口功能做了简介;对模块的器件功能做了详细的论证,包括总体方案的确定和各个主要电路。本模块采用Cygnal 集成产品公司的完全集成的混合信号系统级芯片C8051F310 系列单片机作为本地控制器,它不仅速度快,可扩展中断多,而且本身集成了10 位ADC,这样使得外围电路少减小了模块的体积。在软件部分,本文根据系统功能和动平衡过程的特点及电机厂多年来实际采用的矢量平衡法设计了动平衡加重矢量软件,该软件通过试加重和做矢量图的方法能方便的给出实际加重的大小和位置。本系统的软件由主面板和次面板组成多层次结构。最后利用NI 公司的LabVIEW 编制了动平衡主面板,动平衡测试面板和动平衡加重矢量软面板。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题的来源及意义
• 1.2 动平衡自动测试系统的现状
• 1.3 动平衡技术的发展
• 1.4 本课题的主要研究内容
• 第2章 动平衡基本理论及测试系统方案
• 2.1 转子振动的原因
• 2.1.1 质量不平衡因素的影响
• 2.1.2 转子质量不平衡引起振动的原因
• 2.1.3 转子质量不平衡的一般特征
• 2.2 转子的三种不平衡形式
• 2.3 转子平衡的概念
• 2.4 转子的平衡方法
• 2.4.1 振型平衡法
• 2.4.2 影响系数法
• 2.4.3 矢量平衡法
• 2.5 动平衡测试技术
• 2.5.1 振动测量的基本内容
• 2.5.2 动平衡参数的采集和处理
• 2.6 测试系统方案
• 2.7 本章小结
• 第3章 硬件设计
• 3.1 PXI 总线结构特点
• 3.2 PXI 接口部分
• 3.3 器件功能
• 3.3.1 系统的核心-CPU
• 3.3.2 带通滤波电路
• 3.3.3 整形电路
• 3.3.4 转速、相位测量电路
• 3.3.5 幅值测量
• 3.4 本章小结
• 第4章 软件设计
• 4.1 PXI 总线模块软件组成
• 4.2 驱动程序开发
• 4.2.1 驱动程序开发的方法
• 4.2.2 驱动程序的使用
• 4.3 应用程序开发
• 4.3.1 软面板的概念
• 4.3.2 设计流程
• 4.3.3 动平衡界面设置
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 在攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢