水輪發(fā)電機(jī)組空載狀態(tài)下非線性運(yùn)動(dòng)特性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-08-15 11:15
鑒于不同類型的電磁力會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生影響,從實(shí)際水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行特性出發(fā),利用變階數(shù)微分方程對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)化建模,選定變步長(zhǎng)求解器進(jìn)行計(jì)算,結(jié)合軸心軌跡圖及頻譜圖分析了不同電磁力對(duì)軸系擺度的影響,分別探討了兩種氣隙對(duì)機(jī)組軸系擺度的影響程度。對(duì)比兩工況的計(jì)算結(jié)果,發(fā)現(xiàn)均勻圓周電磁力有助于提高轉(zhuǎn)子運(yùn)行的穩(wěn)定性;而在發(fā)電機(jī)幾何不對(duì)中而引起的非均勻電磁力作用時(shí),轉(zhuǎn)子的運(yùn)行狀況有較為復(fù)雜的變化,不利于機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行,計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)互相印證。
【文章來(lái)源】:水電能源科學(xué). 2020,38(11)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子氣隙偏心示意圖
將二維平面中的兩個(gè)方向的位移量擬合可得轉(zhuǎn)子軸心軌跡,通過(guò)軸心軌跡分析可反映典型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)特性;信號(hào)頻譜圖是將時(shí)域信號(hào)進(jìn)行FFT變換,得到振動(dòng)及擺度曲線在頻域中的響應(yīng),也是判斷機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的重要指標(biāo)。圖2為空轉(zhuǎn)、升壓工況下轉(zhuǎn)子軸心軌跡,圖3為空轉(zhuǎn)、升壓工況下轉(zhuǎn)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(xiàn)擬周期運(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)盤軸心軌跡運(yùn)動(dòng)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(chǎng)狀況下,電磁力對(duì)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(zhuǎn)子系統(tǒng)趨于穩(wěn)定運(yùn)行助力。圖3 空轉(zhuǎn)、升壓工況下轉(zhuǎn)子頻譜圖
空轉(zhuǎn)、升壓工況下轉(zhuǎn)子頻譜圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]同步發(fā)電機(jī)偏心與繞組短路故障對(duì)磁場(chǎng)及電磁振動(dòng)的影響[J]. 謝穎,劉海東,李飛,劉海松. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(08)
[2]大型水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)偏心電磁振動(dòng)仿真[J]. 寇攀高,李超順,李如海,彭宣霖. 水電能源科學(xué). 2017(02)
[3]水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子非線性電磁振動(dòng)的幅頻特性[J]. 徐進(jìn)友,劉建平,宋軼民,王世宇. 中國(guó)機(jī)械工程. 2010(03)
[4]旋轉(zhuǎn)電磁力激勵(lì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的隔離和抑制[J]. 俞茂宏,尚曉陽(yáng),成卜乾. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 1988(05)
博士論文
[1]基于非線性轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)機(jī)理研究[D]. 黃志偉.華中科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]水輪發(fā)電機(jī)多場(chǎng)耦合電磁振動(dòng)分析研究[D]. 李如海.華中科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3344445
【文章來(lái)源】:水電能源科學(xué). 2020,38(11)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子氣隙偏心示意圖
將二維平面中的兩個(gè)方向的位移量擬合可得轉(zhuǎn)子軸心軌跡,通過(guò)軸心軌跡分析可反映典型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)特性;信號(hào)頻譜圖是將時(shí)域信號(hào)進(jìn)行FFT變換,得到振動(dòng)及擺度曲線在頻域中的響應(yīng),也是判斷機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的重要指標(biāo)。圖2為空轉(zhuǎn)、升壓工況下轉(zhuǎn)子軸心軌跡,圖3為空轉(zhuǎn)、升壓工況下轉(zhuǎn)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(xiàn)擬周期運(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)盤軸心軌跡運(yùn)動(dòng)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(chǎng)狀況下,電磁力對(duì)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(zhuǎn)子系統(tǒng)趨于穩(wěn)定運(yùn)行助力。圖3 空轉(zhuǎn)、升壓工況下轉(zhuǎn)子頻譜圖
空轉(zhuǎn)、升壓工況下轉(zhuǎn)子頻譜圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]同步發(fā)電機(jī)偏心與繞組短路故障對(duì)磁場(chǎng)及電磁振動(dòng)的影響[J]. 謝穎,劉海東,李飛,劉海松. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(08)
[2]大型水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)偏心電磁振動(dòng)仿真[J]. 寇攀高,李超順,李如海,彭宣霖. 水電能源科學(xué). 2017(02)
[3]水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子非線性電磁振動(dòng)的幅頻特性[J]. 徐進(jìn)友,劉建平,宋軼民,王世宇. 中國(guó)機(jī)械工程. 2010(03)
[4]旋轉(zhuǎn)電磁力激勵(lì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的隔離和抑制[J]. 俞茂宏,尚曉陽(yáng),成卜乾. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 1988(05)
博士論文
[1]基于非線性轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)機(jī)理研究[D]. 黃志偉.華中科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]水輪發(fā)電機(jī)多場(chǎng)耦合電磁振動(dòng)分析研究[D]. 李如海.華中科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3344445
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