水轮发电机转子非线性电磁振动的幅频特性

分析了非线性电磁力和机械不平衡力对水轮发电机转子动态特性的影响。采用解析方法得到了偏心转子的非线性电磁力,建立了动态偏心条件下转子的机电耦联动力学方程。采用复变函数将系统的动力学方程简化,利用谐波平衡法分析了系统的稳态解,得到了系统的幅频响应。结果表明,动态偏心条件下水轮发电机转子的电磁振动呈现非线性特征,幅频曲线在一定条件下将出现跳跃现象,系统呈现明显的软特性。     

水轮发电机定子、转子、断路器故障原因与处理

水轮发电机是水电站生产电能最重要的动力设备,一旦出现故障就会造成严重的经济损失。在水轮发电机组中常见的故障包括定子、转子、断路器等电气设备故障,严重影响供电可靠性,本文主要分析水轮发电机组定子、转子、断路器等电气设备故障原因与处理措施,希望能为相关人员带来一些帮助。     

水轮发电机转子温升计算及测量方法

水轮发电机转子温升的计算多沿用传统方法,对中型低速水轮发电机而言,计算值与试验值存在偏差。现分析了产生偏差的原因,提出了减小转子温升现场试验误差应注意的几个问题,论述了将试验工况折算为额定工况的方法,提高了温升试验值和设计值的一致性。     

水轮发电机转子支架静态强度及动态特征研究

对某水电站水轮发电机转子支架进行有限元分析,通过分析发现转子支架原设计不足;转子支架改进型比较合理,腹板应力大大下降。     

透平循环机转子轴向位移控制途径的探讨

概述了ＴＣ４５０透平循环机的运行状况,分析了其轴向位移产生的原因,提出了相应的控制措施。     

非接触式水轮发电机转子磁极温度动态监测系统

针对水轮发电机转子绕组线圈短路无法预警以及短路后绕组所在磁极查找困难的问题,设计了水轮发电机转子磁极温度动态监测系统.该系统采用红外非接触式测温方法对水轮发电机转子绕组每一个磁极温度进行动态监测,并以柱状图的形式显示.给出了系统测试及现场工作效果图,并进行了分析.分析结果表明,该系统能够实时监测当前转子中每个磁极的温度,对温度异常的磁极线圈位置能够及时准确定位,有效节省了故障磁极绕组的排查检修时间,提高了工作效率和经济效益.     

智能型轴向位移监测仪的开发和应用

轴向位移是汽轮机等旋转机械重要的动态参数之一,传统的测试装置已不能满足日益发展的高要求。自行研制了智能型轴向位移监测仪,并于１９９５年用于汽轮机总装试车监测。该监测仪的核心部分采用了ＭＣＳ－５１单片微机系统,加上自行编制的软件程序以实现数据的自动处理,关键数据的保存和查询,人机对话菜单功能（用于参数设定和功能选定）。抗干扰措施重点考虑了程序飞逸,出现死机的不稳定性问题。根据“Ｗａｔｃｈ ｄｏｇ”的     

水轮发电机转子螺栓连接设计

介绍了发电机转子具有代表性的螺栓联接结构和应力配合设计,为水轮发电机关键部件螺栓的联接设计提供了可靠的理论依据。     

390MW发电机转子故障分析与处理

介绍了某390MW燃气轮机发电机组启动发生7瓦水平轴振在过临界时振动值严重超出规定允许值(190μm)的故障分析情况。     

汽轮发电机端部绕组鼻端引水线的电磁力与固有特性

依据麦克斯威尔方程，并采用分离变量法，给出大型汽轮发电机运行时定子端部鼻端处磁场分布的表达式。在此基础上，根据洛仑兹力的表达式和简化的模型，得到鼻端空心绕组引水线所受电磁力的计算式。运用有限元方法，对给出不同设计方案下的力学模型，分析鼻端空心绕组引水线的固有振动特性，并给出固有振动的各阶频率值和相应的振型图。通过得到的固有振动频率值，并与电磁力激发的强迫振动频率值进行比较，对不同情况下鼻端引水线在运行时的安全性进行一定的分析。     

转子--轴承系统受轴向摩擦时的振动

研究轴向摩擦对单跨双盘转子-轴承系统横向振动的影响。盘与静子在不同位置发生轴向接触时,对盘的轴向压力由作用于两个轴端的力代替,轨迹切向摩擦力用单参数干摩擦力模型计算。数值模拟发现,轴颈位置、轨迹大小变化与轴向摩擦位置、程度和转速都有关系,因此表现为振动不稳定。另外,频谱中还包含倍频成分,且可能有比较复杂的运动形式如概周期运动、混沌等。     

轴向摩擦双盘转子的振动分析

为研究轴向摩擦对转子运动的影响,利用弯曲变形和微小角位移矢量合成理论,推导出圆盘与封严圈之间的轴向碰撞力和摩擦力计算公式.根据力矩相等原则,将轴向碰撞力转化为作用于盘心的横向力.建立简支单跨双盘转、静子轴向碰摩的弯扭耦合振动方程,并数值模拟分析弯曲共振时,不同的转、静子轴向间隙对转子运动的影响.结果表明,随着间隙改变,转子横向和扭转运动特征都会发生相应变化,且扭转运动更能反映轴向摩擦的程度.     

转子系统支承松动的分岔特性与故障诊断

滚动轴承转子系统支承松动故障是旋转机械故障中常见且危害较大的故障,针对滚动轴承转子系统支承松动故障,考虑轴承松动间隙的非线性情况,以转子动力学、Hertz理论和非线性动力学理论为基础,建立含支承松动的转子系统动力学模型.通过数值仿真研究转子系统在松动间隙扩展时显示的分岔和混沌运动等复杂动力学现象及变化规律,研究表明,支承松动的转子系统在较低的转速和较小的间隙下也会出现混沌运动.这些结论为该类故障的工程诊断提供依据.     

单盘含裂纹转子系统的非线性响应分析与实验研究

建立含裂纹Jeffcott转子的动力学运动方程。针对裂纹深度对转子系统动态响应的影响及转子盘摆振响应的特点进行仿真计算和试验研究。数值仿真表明,对于较浅的裂纹,系统响应为周期性运动,在某些转速下会出现倍周期运动,同时还出现各种倍频分量。此时的摆振运动常包含激振频率的倍频成分。当裂纹较深时,盘的摆振运动与横向振动都会出现各种非协调响应。试验结果表明,当轴上存在裂纹时,盘的横向振动响应和摆振响应中都会出现高次谐波分量,这些分量虽然从频率成分上讲是相同的,但各分量的大小有明显差异。这些结论对于转子裂纹故障的监测与诊断具有新的意义。     

基于传递矩阵法的涡轮泵转子系统瞬态动力学特性预测和分析

提出一种快速预测涡轮泵转子瞬态动力学特性的方法.在该方法中广义的涡轮泵转子系统转轴被盘和轴承等特征部件分成不同的轴段,每一轴段两端的状态向量通过该轴段的传递矩阵联系起来,经过轴承和特征盘后状态向量的变化以增量的形式给出,结合边界条件以及各特征盘/轴承之间的位移关系,可建立整个转子系统的瞬态运动方程.为了验证该方法的有效性,结合涡轮泵的实际工况,分别模拟不同启动过程(如匀角加速度、指数角加速度、分段升速)中转子的瞬态动力学特性.文中的研究工作可为涡轮泵转子系统动力学设计及结构修改提供一定的参考.     

螺栓啮合螺纹段的轴力、等效应力分布及摩擦的影响分析

采用有限元数值模拟方法,考虑螺栓材料的弹塑性性质,计算分析普通三角形螺纹螺栓-螺母副在轴向力作用下的内力、应力和变形规律。给出不同总轴力下螺栓螺纹段中轴向力和螺牙根部最大等效应力沿轴向的非线性分布规律和总轴力在各圈螺纹上的分配关系;对由轴对称二维螺牙模型、三维回转螺牙模型和三维螺旋线型螺牙模型计算得到的对应各圈螺纹上的轴向力和螺牙根部最大等效应力进行比较,指出在工程分析中,对于轴向载荷作用情况,可近似将螺旋线型螺牙简化为三维回转螺牙;给出螺栓绕轴线的转角和各圈螺纹上传递的轴向力随螺牙界面摩擦因数的非线性变化规律,得出轴向外力下螺纹段最大等效应力随摩擦因数增大而减小的规律。     

Winkler地基梁在温度场中受简谐激励作用下的主共振和主参数共振分析

研究在温度场中受简谐激励作用的Winkler地基梁的响应问题.为考虑温度场中Winkler地基上受简谐激励梁的响应问题,应用弹性理论和伽辽金方法,导出温度场Winkler地基上受横向、纵向激励的梁的非线性动力学方程.通过多尺度法得到系统主共振和主参数共振的近似解,并进行数值计算,分析各种参数对共振系统的影响.     

Winkler地基上四边自由矩形薄板的亚谐共振与奇异性分析

研究Winkler地基上四边自由矩形薄板的亚谐共振问题.按照弹性力学理论建立Winkler地基上四边自由受简谐激励作用矩形薄板的动力学方程.利用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程.应用非线性振动的多尺度法求得系统满足1/3次亚谐共振情况时的一次近似解,并进行数值计算.分析激励、阻尼等对系统响应曲线的影响.应用奇异性理论对1/3次亚谐共振幅频响应方程进行奇异性分析,得到选取不同分岔参数时开折参数平面的转迁集和分岔图.     

微分变换法在动力学响应分析及系统边界参数识别中的应用研究

引入求解非线性微分方程的微分变换法，将其推广为广义微分变换法。建立求解一般非线性振动微分方程的一般框架，将此方法用于求解著名的Vander pol方程。并且将微分变换法推广到结构边界参数识别，以一个典型的悬臂梁边界参数识别为例，对其进行数值仿真和实验研究，并将此方法的实验研究识别结果与用实测频率响应函数法的识别结果作比较。说明该方法具有良好的工程应用价值。