汽轮发电机组轴系振动研究进展及趋势

鉴于振动研究在电力工业生产中的重要地位,总结了国内外汽轮发电机组轴系振动近期研究进展,并对轴系振动研究的方法和发展趋势进行了分析和预测。分析认为:最近几年来,国内外对汽轮发电机组轴系振动的研究主要集中在转子预平衡、渐进式弯曲振动治理、机网耦合扭振、防旋汽封、弹簧隔振、转子裂纹、碳化摩擦等方面;未来,汽轮发电机组轴系振动研究的热点将集中在汽流激振源的精确定位、弹簧基础的动力优化、复杂结构的振动治理、次同步谐振等方面。     

核电站汽轮发电机弹簧隔振基础设计

以某1 000 MW核电站半速汽轮机发电机基础为例,通过有限元分析,得出“整体计算模型柱子的耦合效应以及弹簧水平刚度对于隔振基础的高阶振型频域分析影响可以忽略不计”的结论,验证了采用台板分离模型的可行性;利用单自由度系统振动方程验证了半速机组采用弹簧隔振系统的必要性;研究了杆系有限元模型刚性杆的刚度设置问题,提出了有限元模型值的重要参数取值建议;分析了弹簧阻尼器的水平阻尼比对汽轮发电机基础地震响应的影响曲线及弹簧阻尼器的竖向阻尼比对汽轮发电机基础振动响应的影响曲线,提出了阻尼器的最佳阻尼比。最后,引出并定性分析了弹簧隔振基础框架柱下筏板基础可采用独立基础的设计新概念。     

隔振(震)技术在电力设施中的应用及前景

以隔振技术在某机械旋转振动控制的工程应用为例,根据隔振器设置原则确定了隔振(震)器的刚度、阻尼以及几何尺寸,通过自主编写的程序对安装了弹簧阻尼隔振(震)器的系统进行了最大振动线位移和隔振(震)效率的计算。最后,对隔振(震)技术在汽轮发电机组基础和变电站设施中的应用进行了展望。     

电厂厂房建筑抗地震、环境振动与风振的措施

电厂厂房建筑抗地震有 3个措施 :在电厂厂房建筑的底部布置弹簧隔振器 ,隔离地震中的高频激振力 ;布置粘滞阻尼器 ,消耗、吸收地震的低频能量 ;在电厂厂房建筑的高层布置调谐质量减振器TMD ,抑制地震激发振动的振幅。火电厂汽机岛厂房A列柱 ,由于刚度很小 ,不能抗地震。汽轮发电机组台板安装弹性支承后 ,台板下的立柱不再属于机器动力基础 ,而属于厂房静力基础 ,可与A列柱组成一致的厂房结构 ,增强了A列柱的刚度。这些措施在抗地震、环境振动、风振的实践中取得了很好的效果。     

核电汽轮机隔振装置的应用与论证

介绍了汽轮机隔振装置在国外及国内的应用概况,阐述了隔振装置的设计与隔振原理以及隔振器的主要技术参数。验算并证明了江苏田湾核电站2台1060 MW汽轮发电机组隔振系统固有频率与隔振效率可满足机组正常启动与运行的要求,最后总结了弹簧隔振装置的优点。     

火电厂动力隔振基础的SP-D单元分析及动力特性研究

针对电厂大型构架式动力机器基础,引入了弹簧—阻尼单元（SP－D）,导出了带SP－D单元弹簧隔振基础的动力方程,解决了弹簧隔振基础的有限元分析问题;并进行了模型试验,验证了SP－D单元分析方法的正确性;通过对一座60MW汽轮发电机的隔振与非隔振基础的动力分析,结果表明：弹簧隔振基础有明显的隔振效果,且弹簧与粘性阻尼器的配合使用隔振效果更加理想。     

发电机基座弹簧隔振安装技术

国家电网公司(常州)电气设备检测中心大容量试验室2×6 500 MV·A冲击发电机组基座为非常规设计,在-6.52 m处放置弹簧隔振器,将筏板基础与发电机组基座分开,是国内首次将弹簧支撑隔振技术应用于冲击发电机组基座中。采用弹簧隔振技术可有效缓解冲击发电机每天起停机以及短路试验过程中机组振动对建筑的影响,也有利于发电机组后期调平、消除基础不均匀沉降等作用,同时也解决了地下室的防水处理难的问题。介绍了隔振器上下接触面处理、就位、释放和调整等施工安装过程。     

大型核电机组弹簧隔振基础

介绍了田湾核电站汽轮发电机组基础弹簧隔振座的设计与核算,论证了机组的隔振效率等设计参数。同时介绍了机组凝汽器支承弹簧的设计,并对安装和运行工况下凝汽器的荷载分配对汽缸的影响进行了分析。阐述了弹簧隔振技术在调整汽轮发电机组轴系对中方面的应用。     

基于过程监理的弹簧隔振器安装质量控制

平山电厂二期工程为 “国家示范工程”,是目前全球单机运行功率最大的燃煤发电机组.以世界首台１３５０ MW 机组汽轮发电机基座隔振弹簧安装为例,总结了超大容量机组汽轮发电机基座施工过程中弹簧隔振器安装监理要点及注意事项,可供国内同类工程参考借鉴.     

火电厂主、辅机弹簧隔振基础设计的几个问题

在火电厂主、辅机弹簧隔振基础设计中,按统一2套国家标准体系与1台机器1个隔振基础台板的原则设计。但存在如计算转子做回转运动时因其残余不平衡量产生的离心力;选取离心力作用到基础上扰力的总传递系数;确定基础台板振动的判据和钢筋混凝土的阻尼比;核算刚性基础台板的一阶弯振频率等问题。隔而固(青岛)减振技术有限公司对解决这些问题进行了探讨,这有助于提高我国隔振基础的设计水平。     

ZGM - 95G磨煤机使用弹簧隔振基础的研究与实践

石景山热电厂原有8. 5E(ZQM- 216 型) 中速磨煤机,由于它的一些缺点需改换成ZGM- 95G型磨煤机。在改造工程中,由于场地的限制,要使用弹簧隔振基础。在浇注了台座块混凝土基础后,进行了弹簧隔振元件的安装。磨煤机运行后,对弹簧隔振基础的振动进行了测试。测试结果表明:磨煤机隔振基础的隔振效率高,1 号炉达到90 % ,3 号炉达到91 % ,与未安装弹簧隔振基础的2 号炉和4 号炉相比,隔振效果显著。     

Analytical solution on the non-linear vibration of a traveling wave ultrasonic motor

A vibration model for the stator of traveling wave type ultrasonic motors has been presented using Kirchhoff plate theory. In this model, the vibration equation influenced by electric field is established based on the geometric equations, the constitutive equations and the balanced equations for the structure. This electric field distribution is assumed based on Maxwell equation. Shearing deformation, rotary inertia and damping of the piezoelectric ceramic are been taken into account. Firstly, the dynamics of the stator is discussed. The mode of the stator is derived and validated by comparing the resonant frequencies and modal shapes with those by finite element analysis. Then, the effect of the piezoelectric ceramic damping is also discussed. Finally, The friction layer is simplified as the axial spring. Using modal shapes as the weight function, the analytic solution under the forced vibration for the stator is computed by Galerkin method. The theoretical model and its analytic solution in this paper contribute to simplifying the model for the parametric study and understanding the vibration between the stator and the rotor.     

智能环保回收箱瓶类投放计数装置减振措施研究

针对瓶类回收计数问题,设计了一种智能环保回收箱瓶类投放计数装置。本装置通过传感器进行计数,投放瓶子过程中会使翻板结构产生振动问题从而影响了瓶子计数的准确性。为使翻板减振,提高计数的精度,在计数装置中加入了弹簧和阻尼器,建立装置的振动力学模型,然后利用MATLAB对模型进行仿真分析,对弹簧的弹性系数k值和阻尼器的阻尼系数c值进行选取和优化。通过实物模型试验,进一步验证所选弹性系数k值和阻尼系数c值是否符合预期。试验结果证实通过MATLAB仿真分析选取的k值和c值可以达到理想的减振效果。该减振方法对环保行业瓶子回收计数问题提供了参考价值。     

Vibration prediction in switched reluctance motors with transfer function identification from shaker and force hammer tests

A vibration prediction model for the switched reluctance motor is constructed in this paper. Shaker and force hammer tests for vibration measurement are used for measuring crucial parameters like modal frequency and damping ratio for the transfer function. A detailed lookup table of normal force versus phase current and rotor angle is constructed based on finite-element calculations. The model is then verified by experiments, with acceptable accuracy.     

航空电反推驱动用永磁同步电机振动及强度分析

电机的模态是分析振动的基础,由固有频率、振型和阻尼比决定。当电机工作时的激振频率与某一阶的固有频率相同或者相近时,会产生共振,导致电机剧烈振动,影响其正常运转。在对应用于航空电反推系统的双通道永磁同步电机PMSM进行三维建模之后,将三维模型送入ANSYS Workbench,在ANSYS工作平台上进行电机模态、响应谱分析与冲击响应的仿真。给出了该电机的前6阶次的固有频率和振型,以及在外加响应谱下的电机等效应力与在瞬态冲击下的电机机械结构上的应力分布。     

基于灵敏度分析的隔振器模型修正方法

直接基于正弦试验数据的模型修正研究较少,充分利用工程中积累的正弦试验数据进行结构模型修正具有重要的工程意义。本文针对航天舱段结构中的隔振器,研究采用弹簧阻尼单元进行有限元简化建模,以实测的隔振器前后端振动响应数据获得的传递函数为目标,隔振器的垂向刚度和阻尼为设计变量,利用灵敏度分析的方法对刚度和阻尼参数进行修正。修正后模型分析结果无论是固有频率还是幅值均与试验数据吻合很好,并且模型修正的过程简单、实用性强,可以应用于后续的工程结构。     

电磁暂态仿真中发电机组轴系阻尼的模拟方法

把发电机组的模态阻尼看成是由互阻尼产生的,提出一种将模态阻尼转换成互阻尼系数的计算方法来研究发电机组的轴系扭振现象。基于在机械振动领域广泛应用的复模态分析理论,建立了轴系扭振模态阻尼与阻尼系数矩阵之间的关系;进一步提出了一种对阻尼系数矩阵进行迭代计算的算法。通过IEEE次同步谐振第一标准测试系统的验算表明,提出的方法有效,适合于实际工程应用。     

电机整机结构振动模态试验与参数识别研究

为提高电机运行的稳定性,降低振动噪声对其使用性能和寿命的影响,利用随机子空间模态识别方法对某型号电动机整机进行了模态分析。详细阐述了随机子空间模态识别法的数学原理,采用锤击法完成电机整机的模态测试,进一步识别出电机的四阶模态参数,固有频率、阻尼比及振型,根据分析结果找出电机的风扇罩和定子外壳中间位置为结构的薄弱环节,进而提出了相应的改进设计方法与减振措施。分析结果表明随机子空间法可用于电机整机结构的模态参数识别,分析结果为电机的结构动力修改与优化设计提供了参考数据