学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水轮发电机定子系统的振动研究

作　者: 黄学君
导　师: 邱家俊
学　校: 天津大学
专　业: 工程力学
关键词: 水轮发电机组定子系统双壳系统固有特性梁函数组合法磁固耦合非线性振动多尺度法强迫共振电磁刚度
分类号: TM312
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 186次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着发电机组向大型化发展，特别是其高电压、大电流的进一步提高，势必导致发电机磁场强度和电场强度的提高，发电机定子壳体的磁应力张量、电应力张量也将增加，发电机中的磁固耦合作用越来越不容忽视，对大型水轮发电机组定子系统的磁固耦合动力学进行深入的研究变得越来越重要。本文以ABB公司产的777.8MW水轮发电机组为实际工程背景，对大型水轮发电机组定子系统三相对称稳态运行状态下的磁固耦合振动进行了系统的研究。文中通过建立定子系统的双壳系统模型，结合圆柱壳的粱函数组合法，来分析双壳系统的固有频率和振型，并建立了定子系统的磁固耦合动力学方程，用多尺度法分析了定子系统的磁固耦合非线性振动。主要工作概括为以下几个部分：一建立水轮发电机组定子系统的双壳模型，把定子系统简化为弹性联系的两个同心圆柱壳，连接弹簧的刚度冷态时视为零，热态时取为无穷大。二计算了三相对称稳态运行状态下考虑定子铁心径向振动位移与气隙磁场的相互耦合时，作用于水轮发电机定子铁心内圆表面的电磁力。计算电磁力时，考虑了定子铁心的径向振动位移对电磁力的影响。三利用圆柱壳的梁函数组合法给出了水轮发电机组定子系统双壳模型的固有频率和振型的表达式，得到了水轮发电机组定子系统双壳模型的固有频率。四建立系统振动的微分方程，并利用多尺度法分析了水轮发电机组定子系统双壳模型由电磁激发的强迫共振的非线性动力学特性。五分析了电磁刚度对水轮发电机定子系统固有频率的影响，电磁刚度对低阶固有频率影响较大，因此电磁刚度对低阶固有频率的影响是不能忽视的。

全文目录

第一章绪论  6-10
第二章建立定子系统的力学模型  10-20
  2.1 引言  10-14
  2.2 建立定子系统的力学模型  14-19
  2.3 本章小结  19-20
第三章定子铁心内圆表面的电磁力的计算  20-32
  3.1 引言  20
  3.2 水轮发电机定子磁势谐波分析  20-25
  3.3 水轮发电机转子磁势谐波分析  25-27
  3.4 水轮发电机气磁势导分析  27-29
  3.5 水轮发电机电磁力的计算  29-31
  3.6 本章小结  31-32
第四章水轮发电机组定子系统的固有频率和振型  32-60
  4.1 引言  32
  4.2 弹性薄壁圆柱短壳的固有振动  32-47
    4.2.1 圆柱壳的动力学微分方程  32-40
    4.2.2 用梁函数组合法求圆柱壳的固有频率和振型  40-47
  4.3 双圆柱壳系统的固有振动  47-59
  4.4 本章小结  59-60
第五章水轮发电机组定子系统的振动分析  60-77
  5.1 引言  60
  5.2 双壳系统的磁固耦合动力学方程  60-69
    5.2.1 圆柱壳的电磁固体动力学方程  60-63
    5.2.2 双圆柱壳系统的磁固耦合动力学方程  63-69
  5.3 定子系统的主共振  69-76
  5.4 本章小结  76-77
第六章电磁刚度对定子系统固有频率的影响  77-82
  6.1 引言  77
  6.2 计算定子系统的固有频率  77-78
  6.3 计算电磁刚度对定子系统固有频率的影响  78-81
  6.4 本章小结  81-82
总结与展望  82-84
参考文献  84-87
附录  87-88
致谢  88

水轮发电机定子系统的振动研究

内容摘要

全文目录

相似论文