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水轮发电机转子系统碰摩弯扭耦合振动分析
  • ISSN号:1003-1243
  • 期刊名称:《水力发电学报》
  • 时间:0
  • 分类:TH113.1[机械工程—机械设计及理论] TV734.2[水利工程—水利水电工程]
  • 作者机构:[1]西安理工大学水利水电学院,西安710048, [2]中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司,北京100024
  • 相关基金:国家自然科学基金(51479165;51479166)
中文摘要:

机电耦联振荡诱发的水轮发电机转子、定子碰摩现象,会加剧转子系统的弯扭耦合振动,进而诱发机组系统严重的安全事故。建立水轮发电机转子系统定、转子碰摩运动微分方程,利用数值积分方法,研究了电磁刚度、转子质量偏心、阻尼及定子径向刚度等对转子系统非线性动力特性的影响。结果表明,弯曲和扭转电磁刚度对弯曲和扭转振动存在相互耦合激发放大作用,但随着偏心的增加,电磁刚度的影响程度减弱;质量偏心较大时弯扭耦合作用强烈,弯曲或扭转阻尼比的影响作用较大;定子径向刚度增大导致径向碰摩力增大,弯振幅值略有降低,扭振幅值增加,振动频率成分复杂。所得结论可为转子系统的设计、运行、振动控制预测及诊断提供参考。

英文摘要:

Rub-impact between the stator and rotor of a hydro turbine generator caused by electromechanical coupling oscillations, could excite bending-torsional coupling vibrations and even lead to serious safety accidents. This study has developed a bending-torsional coupling dynamic model of the rub-impact rotor system and made an analysis of the coupling vibration behaviors using numerical method, focusing on the influence of electromagnetic stiffness, mass eccentricity, and damping ratio on the vibration signals in time and frequency domains. Results show that bending and torsional electromagnetic stiffness had a coupling effect that tended to excite and amplify the vibrations, but this effect decayed as the eccentricity was increasing. When mass eccentricity was large, damping ratio had an important role because of the strong effect of bending-torsional coupling. An increase in stator radial stiffness leaded to weaker bending vibrations but stronger torsional vibrations. The results would be useful to the design, control and diagnosis of rotor systems and their economical operation.

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期刊信息
  • 《水力发电学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国水力发电工程学会
  • 主编:李庆斌
  • 地址:北京清华大学新水利馆211室
  • 邮编:100084
  • 邮箱:
  • 电话:010-62783813
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-1243
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2241/TV
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 优秀学术期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12057