發(fā)電機(jī)組定子系統(tǒng)磁固耦合非線性振動(dòng)1邱家俊李文蘭天津大學(xué)機(jī)械程學(xué)院,天津加0072定子雙殼系統(tǒng)山4+25,8時(shí)的磁固耦合雙重共振。對(duì)得到的幅頻響應(yīng)方程進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,結(jié)果明,兩相短路時(shí)各階模態(tài)的最大幅值較之相對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)有所減小。這與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸系的振動(dòng)規(guī)律不同。 兩相短路是發(fā)電機(jī)組不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)中比較常的種,此時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流,文1研究明。兩相短路時(shí)水輪發(fā)電機(jī)組軸系的振動(dòng)較之額定正常運(yùn)行狀態(tài)明顯加劇。本文結(jié)合孑峽工程實(shí)際,針對(duì)強(qiáng)溪24水輪發(fā)電機(jī)組,以雙殼系統(tǒng)為定子系統(tǒng)的物理模型分析兩相短路時(shí)定子系統(tǒng)的磁固耦合非線性振動(dòng)。 1定子系統(tǒng)磁固耦合非線性振動(dòng)的數(shù)學(xué)模型兩相短路時(shí)定子鐵心內(nèi)圓面的電磁力為,定子雙殼模型磁固耦合非線性振動(dòng)方程為其中廠,為定子雙殼模型各階振動(dòng)分量,心為定子鐵心的內(nèi)徑,從,對(duì),為定子內(nèi)外殼的廣義質(zhì)量,為定子鐵心徑向振動(dòng)的第階振型。 2定子系統(tǒng)磁固耦合雙重共振當(dāng)考慮定子鐵心徑向振動(dòng)位移與氣隙磁場(chǎng)間的互相影響時(shí),作用在定子鐵心內(nèi)圓面的電磁力中含有振動(dòng)位移的非線性成分,方程1是非線性振動(dòng)方程。只要給出作用在定子鐵心內(nèi)圓面的電磁力,就得到相應(yīng)運(yùn)行狀態(tài)定子系統(tǒng)磁固耦合非線性振動(dòng)方程。利用多尺度法分析切4+206,88時(shí)定子系統(tǒng)在參強(qiáng)激勵(lì)聯(lián)合作用下的磁固耦合雙重共振,得到其穩(wěn)態(tài)方程。通過(guò)分析,穩(wěn)態(tài)方程有兩種情況的解,即第4階模態(tài)和第8階模態(tài)的振幅。要么同時(shí)為零,要么都不為零。當(dāng)6同時(shí)為零時(shí),只有第8階模態(tài)被激起,穩(wěn)態(tài)方程的解文3參強(qiáng)聯(lián)合共振時(shí)致,在文3中已作了詳細(xì)討論。當(dāng),4.都不為零時(shí),階模態(tài)同時(shí)被激起,其幅頻響應(yīng)方程的解為1國(guó)家973重點(diǎn)基礎(chǔ)研宄規(guī)劃項(xiàng)目,99802039專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助其中,2為方程的系數(shù),由發(fā)電機(jī)的電磁參數(shù)和雙殼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定。3計(jì)算結(jié)果分析對(duì)方程進(jìn)行數(shù)值求解,就得到相應(yīng)運(yùn)行狀態(tài)下參與雙重共振的各階模態(tài)的頻響曲線。 1為相對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)各階模態(tài)的頻響曲線。2為兩相短路時(shí)正負(fù)序電流最大時(shí)各階模態(tài)的頻響曲線。由可,兩相短路時(shí)的共振區(qū)間和各階模態(tài)的最大幅值與相對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)相比都有所減小,這與文獻(xiàn)1給出的水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子軸系的振動(dòng)規(guī)律不同。 4結(jié)論兩相短路時(shí)定子系統(tǒng)的雙重共振有兩種情況的解,且共振區(qū)間和參與共振的各階模態(tài)的最大幅值與相對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)相比都有所減小,與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸系的振動(dòng)規(guī)律不同。 1陳貴青,邱家俊。大型水輪發(fā)電機(jī)組不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)的參強(qiáng)聯(lián)合共振。黃淮學(xué)刊,1999,522邱家俊,李文蘭。邊界約束對(duì)水輪發(fā)電機(jī)定子系統(tǒng)固,頻率的影響。大電機(jī)技術(shù),998,13725