摘要：汽轮发电机组是复杂的旋转机械系统，轴系的转速是反映其工作状态的重要基础参数。根据时间间隔与轴系旋转周期的关系，转速测量方法分为亚周期、同步和超周期三类，其中亚周期方法可认为是实际中可操作的瞬时转速测量方法，转速敏感模块输出的信号是测量系统的基础。本文以转速敏感模块中最常用的测速齿轮-电涡流传感器为例，研究了汽轮发电机组运行中常见的轴系径向振动现象对电涡流传感器的输出信号的时域、频域波形及整体趋势等方面的影响。结果表明：径向振动中平行分量产生的低频信号会叠加在测速齿轮输出的时域信号的包络波形上，影响输出信号的包络幅值、整体幅值，导致提取的TTL信号的周期及转速发生改变。影响程度随“输出电压比”增大而增大，严重时会引起“丢齿”现象，极大影响转速提取的准确性。径向振动的垂直分量对测速齿轮的输出信号产生了调频效应，影响程度随“垂直比位移”的增大而增大。
关键词：旋转机械 瞬时转速 电涡流传感器 径向振动
0 前言
汽轮发电机组的轴系工作时受到蒸汽力矩、发电机电磁力矩、蒸汽及支撑轴承的油膜阻力、径向激振力等因素的影响，形成复杂的转动系统[1]，轴系的转速是反映调速系统性能、转动惯量、工作状态等的重要基础参数[2-8]。
在理论层面，转速具有平均与瞬时两层含义，平均转速是指一定时间间隔内转子转过的角位移，瞬时转速为时间间隔趋近于无穷小时平均转速的极限。在实际应用的测量方法中[9-11]，根据时间间隔与轴系旋转周期的关系可分为：（1）时间间隔小于一个周期的亚周期法；（2）测量时间间隔为一个周期的同步法；（3）时间间隔大于一个周期的超周期法。其中亚周期方法可认为是实际中具有可操作性的瞬时转速测量方法。瞬时转速中包含有反映转子转动状态的综合信息，经深入挖掘后可用于轴系扭转振动特性分析、转动惯量现场识别、调节系统动态特性分析等方面[12-16]。
亚周期瞬时转速测量系统主要由转速敏感模块、数据采集及调理模块、转速提取算法模块组成。其中转速敏感模块输出的信号是整个系统的基础，直接影响到后期的转速提取。
本文以转速敏感模块最常用的齿轮-电涡流传感器为例，研究了汽轮发电机组运行中常见的轴系径向振动对电涡流传感器的输出信号的时域、频域波形及整体趋势等方面的影响。
作者：薛江涛，彭辉