基于PXI总线的动平衡测试系统

　　随着我国电力工业的日益发展，大型旋转机械设备迅速增加，它们稳定、可靠的运行具有重要的意义.各种发电机组以及电动机、风机、水泵等旋转机械由于诸多原因在生产、运行时，不可避免的造成转子的质量分布不平衡，从而引起振动.电机转子的平衡就是通过检测和调整转子的质量分布来减少转子的惯性主轴与旋转轴线的偏离，使转子系统的振动降低到容许范围内川.为了实现电机转子振动测试和配重的自动化，本文研究了基于P久J总线规范组建动平衡测试系统的方法，依据动平衡测试理论和生产实际采用的测试方法与经验，确定本系统采用的自动测试和平衡方法.应用LabVIEW编制系统的工作软件，实现动平衡的自动测试.

　　1测试原理与方法

　　工程上把工作转速在其一阶临界转速75%以上的转子称为挠性转子.挠性转子在低于一定转速下旋转时即成为刚性转子.目前，现场所用的对挠性转子的平衡方法总的可分为两类，即振型平衡法和影响系数法.考虑到本文的研究对象是单个电机子，而且影响系数法计算费时，有机械干扰时计算不准确，所以采用振型平衡法.这种方法基于转轴的空间挠度曲线可以看作是各阶振型曲线的迭加，可以通过分别平衡各阶振型曲线来消除转子的挠曲，从而在较宽的转速范围内获得转子的平衡.平衡的步骤见文[2].

　　在对各阶挠曲进行消除时，应将转子升到某一临界转速附近，需要测振动信号的幅值和相位，通过试加重找到合适的加重矢量来消除这个由质量不平衡所引起的振动.旋转机械的振动测量中，经常为测量转速及求取振动信号的相位而需要再设置一个基准，使得转轴在旋转一周中能得到一个基准脉冲信号.常用的基准捕获方法有两种:在转轴上贴一片薄铁片，利用电涡流传感器感应出电脉冲;在转轴上贴反光材料，利用光电传感器感应出电脉冲(3].本文采用第二种方法，振动信号相位用信号的高点与基准信号滞后的角度来表示，图1示出了测量相位的原理图，基准信号是由光电传感器得到的脉冲信号.这样，就可找到试加质量前后振动相位的相对变化与转子上加重位置的改变关系，从而求得需加平衡质量的角度.由于转子不平衡产生的振动频率与转子转动频率相同，则相位指基频振动相位.

　　设振动信号为x(t)，由于不平衡信号只与基频成分有关，所以需要对其进行离散傅里叶变换DFT.根据采样定理在一个周期T里进行等间隔采样N个点，所得时域序列为x(0), x(1), x(2), } } }, x(N-1),则该序列的DFI，

　　其中:K=0, 1, 2,…，N-1为谐波次数;;n=0, 1, 2,…，N-1采样点数.当K=1时，X(1)为DET的基频分量，则