鑒于不同類型的電磁力會對轉子的穩(wěn)定運行產生影響,從實際水輪發(fā)電機組運行特性出發(fā),利用變階數微分方程對發(fā)電機轉子系統(tǒng)進行參數化建模,選定變步長求解器進行計算,結合軸心軌跡圖及頻譜圖分析了不同電磁力對軸系擺度的影響,分別探討了兩種氣隙對機組軸系擺度的影響程度。對比兩工況的計算結果,發(fā)現均勻圓周電磁力有助于提高轉子運行的穩(wěn)定性;而在發(fā)電機幾何不對中而引起的非均勻電磁力作用時,轉子的運行狀況有較為復雜的變化,不利于機組安全穩(wěn)定運行,計算結果與現場檢測數據互相印證。 

【文章來源】：水電能源科學. 2020,38(11)北大核心

【文章頁數】：4 頁

【部分圖文】：

發(fā)電機轉子氣隙偏心示意圖

將二維平面中的兩個方向的位移量擬合可得轉子軸心軌跡，通過軸心軌跡分析可反映典型旋轉機械的運動特性；信號頻譜圖是將時域信號進行FFT變換，得到振動及擺度曲線在頻域中的響應，也是判斷機組運行狀態(tài)的重要指標。圖2為空轉、升壓工況下轉子軸心軌跡，圖3為空轉、升壓工況下轉子頻譜圖。由圖2、3可看出，在未添加電磁力的工況下，軸心軌跡呈現擬周期運動形式的多圈圓環(huán)，一倍頻分量為2.18×10-5 m；添加均勻電磁力后，轉盤軸心軌跡運動幅值大幅下降，添加電磁力的一倍頻分量為7.6×10-6 m。模擬證明在合理的添加均勻磁場狀況下，電磁力對系統(tǒng)提供非保守力的支撐，屬于循環(huán)力范疇，給予系統(tǒng)一定的阻尼，為轉子系統(tǒng)趨于穩(wěn)定運行助力。圖3 空轉、升壓工況下轉子頻譜圖

空轉、升壓工況下轉子頻譜圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]同步發(fā)電機偏心與繞組短路故障對磁場及電磁振動的影響[J]. 謝穎,劉海東,李飛,劉海松.  中南大學學報(自然科學版). 2017(08)
[2]大型水輪發(fā)電機轉子動偏心電磁振動仿真[J]. 寇攀高,李超順,李如海,彭宣霖.  水電能源科學. 2017(02)
[3]水輪發(fā)電機轉子非線性電磁振動的幅頻特性[J]. 徐進友,劉建平,宋軼民,王世宇.  中國機械工程. 2010(03)
[4]旋轉電磁力激勵結構振動的隔離和抑制[J]. 俞茂宏,尚曉陽,成卜乾.  中國電機工程學報. 1988(05)

博士論文
[1]基于非線性轉子動力學的水輪發(fā)電機組振動機理研究[D]. 黃志偉.華中科技大學 2011

碩士論文
[1]水輪發(fā)電機多場耦合電磁振動分析研究[D]. 李如海.華中科技大學 2015



本文編號：3344445