发电机组定子系统磁固耦合非线性振动

核心提示：　　发电机组定子系统磁固耦合非线性振动1邱家俊李文兰天津大学机械程学院，天津加0072定子双壳系统山4+25，8时的磁固耦合双重共振。对得到的幅频响应方程进行了数值计算，结果明，两相短路时各阶模态的最

　　发电机组定子系统磁固耦合非线性振动1邱家俊李文兰天津大学机械程学院，天津加0072定子双壳系统山4+25，8时的磁固耦合双重共振。对得到的幅频响应方程进行了数值计算，结果明，两相短路时各阶模态的最大幅值较之相对称稳态运行时有所减小。这与发电机转子轴系的振动规律不同。

　　两相短路是发电机组不对称运行状态中比较常的种，此时会产生很大的冲击电流，文1研究明。两相短路时水轮发电机组轴系的振动较之额定正常运行状态明显加剧。本文结合孑峡工程实际，针对强溪24水轮发电机组，以双壳系统为定子系统的物理模型分析两相短路时定子系统的磁固耦合非线性振动。

　　1定子系统磁固耦合非线性振动的数学模型两相短路时定子铁心内圆面的电磁力为，定子双壳模型磁固耦合非线性振动方程为其中厂，为定子双壳模型各阶振动分量，心为定子铁心的内径，从，对，为定子内外壳的广义质量，为定子铁心径向振动的第阶振型。

　　2定子系统磁固耦合双重共振当考虑定子铁心径向振动位移与气隙磁场间的互相影响时，作用在定子铁心内圆面的电磁力中含有振动位移的非线性成分，方程1是非线性振动方程。只要给出作用在定子铁心内圆面的电磁力，就得到相应运行状态定子系统磁固耦合非线性振动方程。利用多尺度法分析切4+206，88时定子系统在参强激励联合作用下的磁固耦合双重共振，得到其稳态方程。通过分析，稳态方程有两种情况的解，即第4阶模态和第8阶模态的振幅。要么同时为零，要么都不为零。当6同时为零时，只有第8阶模态被激起，稳态方程的解文3参强联合共振时致，在文3中已作了详细讨论。当，4.都不为零时，阶模态同时被激起，其幅频响应方程的解为1国家973重点基础研宄规划项目，99802039专项经费资助其中，2为方程的系数，由发电机的电磁参数和双壳系统的结构参数确定。3计算结果分析对方程进行数值求解，就得到相应运行状态下参与双重共振的各阶模态的频响曲线。

　　1为相对称稳态运行时各阶模态的频响曲线。2为两相短路时正负序电流最大时各阶模态的频响曲线。由可，两相短路时的共振区间和各阶模态的最大幅值与相对称稳态运行状态相比都有所减小，这与文献1给出的水轮发电机组转子轴系的振动规律不同。

　　4结论两相短路时定子系统的双重共振有两种情况的解，且共振区间和参与共振的各阶模态的最大幅值与相对称稳态运行状态相比都有所减小，与发电机转子轴系的振动规律不同。

　　1陈贵青，邱家俊。大型水轮发电机组不对称运行时的参强联合共振。黄淮学刊，1999，522邱家俊，李文兰。边界约束对水轮发电机定子系统固，频率的影响。大电机技术，998，13725