一种多模式动力吸振器及其特征频率调节方法与流程

本发明属于变电站低频噪声控制、动力吸振器，具体涉及一种多模式动力吸振器及其特征频率调节方法。

背景技术：

1、我国生产力的持续发展带动了全国各地城市化程度的加深，早期位于城市郊外的变电站周围逐渐出现居住区和公共场所，变压器工作时产生的噪声也不可避免地对民众工作生活产生影响。由于变压器噪声多为低频，所以具有衰减慢，穿透力强，传播距离远的特点，能够通过结构或空气实现超长距离传播，变压器噪声对民众的影响是一个值得关注的问题。

2、变压器低频噪声的产生主要是由于变压器铁心和绕组在交变磁场中产生的磁致伸缩和电磁力引起的振动。为了降低变压器噪声，目前现实中主要采用以下几种方法：(1)改进变压器的结构设计和制造工艺。(2)采用隔声、吸声、消声等技术，对变压器外壳、冷却系统、通风口等部件进行处理。(3)采用减振、隔振、阻尼等技术，对变压器基础、支架、连接件等部件进行处理；(4)采用隔音屏障或隔音罩等。在众多变压器降噪技术中，动力吸振技术所占用的空间尺寸较小，且不同结构的动力吸振器有着不同的特征频率，可以分别对不同工作频率下的电力设备进行降噪吸声处理，具有先天的优势。

3、然而，动力吸振器的特征频率受限于加工精度不足，所成产的动力吸振器与原设计会有一定的偏差。动力吸振器吸振效果的好坏取决于吸振器特征频率是否与减振对象的工作频率相符，偏差过大反而会使减振对象的振动更加剧烈，为了降低制作成本的同时实现大规模的应用，需要生产一个结构可靠、可自由调整结构以配适不同变电站你工作频率的动力吸振结构。

4、目前，动力吸振器的频率调控手段主要是刚度调节和质量调节，但质量调节具有不连续性，针对该问题，亟需研发一种质量可调变电站用动力吸振器及其设计方法，以完善质量调节方法，提高动力吸振器频率调控速度、效率与精度。

技术实现思路

1、本发明提供了一种多模式动力吸振器及其特征频率调节方法，可针对不同变压器的不同频率实现高效吸振，通过两种模式精确调整吸振器特征频率参数，以到达最佳的吸振降噪效果。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种多模式动力吸振器，包括弹簧钢架，所述弹簧钢架包括对称设置的上部分支和下部分支，所述上部分支包括依次固定连接的水平部和倾斜部，所述下部分支和上部分支结构相同；所述上部分支的水平部和下部分支的水平部固定连接；所述上部分支或下部分支与梯形丝杆的螺母连接，所述丝杆螺母由第一动力机构驱动；所述弹簧钢架的水平部分安装有上质量块，所述上质量块由第二动力机构驱动。

4、进一步的，第一动力机构包括驱动电机，所述梯形丝杆下端穿过轴承座后通过锥齿轮组与驱动电机的动力输出端连接。

5、进一步的，轴承座通过限位器防止梯形丝杆反转。

6、进一步的，驱动电机为下步进电机，所述下步进电机通过下电机支架安装在底板上。

7、进一步的，丝杆螺母与上部分支以及侧板导轨滑块固定连接，所述侧板导轨滑块滑动安装在侧板导轨上，所述侧板导轨安装在侧板侧壁。

8、进一步的，第二动力机构包括微型丝杠，所述微型丝杠的螺母座通过上质量块支架和上质量块固定连接，所述微型丝杠由上步进电机驱动。

9、进一步的，上质量块支架下端与上部导轨滑块固定连接，所述上部导轨滑块滑动安装在上部导轨上。

10、上述的一种多模式动力吸振器的特征频率调节方法，小幅度地改变该动力吸振器特征频率时：改变上质量块的位置；大幅度地改变该动力吸振器特征频率时：改变弹簧钢架张开角度。

11、进一步的，通过下述方法改变上质量块的位置：

12、开启上步进电机，上步进电机传动端转动时通过联轴器带动微型丝杠旋转，微型丝杠转动后带动上质量块水平位置发生变化。

13、进一步的，通过下述方法改变弹簧钢架张开角度：

14、开启下步进电机，所述下步进电机的传动端通过锥齿轮组使梯形丝杆转动，梯形丝杆的转动使丝杆螺母的垂直位置发生变化，丝杆螺母位置变化带动弹簧钢架上部分支随着丝杆螺母共同运动，由于弹簧钢架的下部分支被固定夹紧，位置无法移动，故弹簧钢架的上部分支的移动会使弹簧钢架张开幅度发生变化，从而大幅度改变该动力吸振器特征频率。

15、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：

16、本发明提出的一种多模式动力吸振器包括弹簧钢架，弹簧钢架上安装有可移动的丝杆螺母与上质量块，可通过不同质量体相对位置调节来实现动力吸振器振子质心位置的调整，从而达到系统等效质量的调节，解决了动力吸振器质量连续调控工程实现困难这一技术难题。同时结构简单可靠，能有效调节吸振器固有频率，控制精度高、稳定性好，有较大的工程应用价值。

17、本发明所述的特征频率调节方法，通过两种调整模式对动力吸振器特征频率进行精确调整，模式一为通过下步进电机对y型弹簧钢架张开幅度进行大幅度调整，从而大幅度对该动力吸振器特征频率进行粗略调整；模式二为通过上步进电机小幅度调整上质量块位置，从而小幅度精确调整该动力吸振器特征频率。

18、本发明可用于电力设备工作时壳体振动噪声过大的治理，通过两个步进电机调节吸振器的设计参数，使其固有频率与结构共振频率一致，并安装在壳体振动较大的地方即可达到减振的目的，够解决现有设计技术缺点，该吸振器结构可靠，具有良好的实用前景。

技术特征：

1.一种多模式动力吸振器，其特征在于，包括弹簧钢架(2-8)，所述弹簧钢架(2-8)包括对称设置的上部分支和下部分支，所述上部分支包括依次固定连接的水平部和倾斜部，所述下部分支和上部分支结构相同；所述上部分支的水平部和下部分支的水平部固定连接；所述上部分支或下部分支与梯形丝杆(2-6)的丝杆螺母连接，所述丝杆螺母由第一动力机构驱动；所述弹簧钢架(2-8)的水平部分安装有上质量块(1-4)，所述上质量块(1-4)由第二动力机构驱动。

2.根据权利要求1所述的一种多模式动力吸振器，其特征在于，所述第一动力机构包括驱动电机，所述梯形丝杆(2-6)下端穿过轴承座(2-7)后通过锥齿轮组与驱动电机的动力输出端连接。

3.根据权利要求2所述的一种多模式动力吸振器，其特征在于，所述轴承座(2-7)通过限位器防止梯形丝杆(2-6)反转。

4.根据权利要求2所述的一种多模式动力吸振器，其特征在于，所述驱动电机为下步进电机(3-3)，所述下步进电机(3-3)通过下电机支架(3-4)安装在底板(3-1)上。

5.根据权利要求1所述的一种多模式动力吸振器，其特征在于，所述丝杆螺母与上部分支以及侧板导轨滑块(2-3)固定连接，所述侧板导轨滑块(2-3)滑动安装在侧板导轨(2-2)上，所述侧板导轨(2-2)安装在侧板(2-1)侧壁。

6.根据权利要求1所述的一种多模式动力吸振器，其特征在于，所述第二动力机构包括微型丝杠(1-8)，所述微型丝杠(1-8)的螺母座通过上质量块支架(1-7)和上质量块(1-4)固定连接，所述微型丝杠(1-8)由上步进电机(1-1)驱动。

7.根据权利要求6所述的一种多模式动力吸振器，其特征在于，所述上质量块支架(1-7)下端与上部导轨滑块(1-6)固定连接，所述上部导轨滑块(1-6)滑动安装在上部导轨(1-5)上。

8.权利要求1所述的一种多模式动力吸振器的特征频率调节方法，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的一种多模式动力吸振器的特征频率调节方法，其特征在于，通过下述方法改变上质量块(1-4)的位置：

10.根据权利要求8所述的一种多模式动力吸振器的特征频率调节方法，其特征在于，通过下述方法改变弹簧钢架(2-8)的张开角度：

技术总结
本发明公开了一种多模式动力吸振器及其特征频率调节方法，属于变电站低频噪声控制、动力吸振器技术领域，包括弹簧钢架，所述弹簧钢架包括对称设置的上部分支和下部分支，所述上部分支包括依次固定连接的水平部和倾斜部，所述下部分支和上部分支结构相同；所述上部分支的水平部和下部分支的水平部固定连接；所述上部分支或下部分支与梯形丝杆的丝杆螺母连接，所述丝杆螺母由第一动力机构驱动；所述弹簧钢架的水平部分安装有上质量块，所述上质量块由第二动力机构驱动。可通过不同质量体相对位置调节实现动力吸振器振子质心位置的调整，从而达到系统等效质量的调节，解决了动力吸振器质量连续调控工程实现困难这一技术难题。

技术研发人员：马建刚,白晓春,孙强,魏小龙,吴健,耿明昕,赵亚林,王绿,景龑,王昊宇,肖和业,周杰
受保护的技术使用者：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15