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大型汽轮发电机定子绕组端部动态特性试验详解

大型汽轮发电机运行过程中,定子端部受二倍工频(100Hz)的电磁激振力。如果定子端部的模态接近100Hz,将发生谐振,从而可能因振幅过大而发生结构松动、磨损、绝缘损坏等现象,甚至断裂等故障,严重威胁机组的安全运行。

因此定子绕组端部结构的优化设计使定子绕组端部的整体固有频率避开95-110Hz,但因制造、安装或运行中的冲击现象,部分机组的定子绕组端部的固有频率往往落入95~110Hz范围之内,容易发生因振动引起的发电机定子绕组端部故障。绕组端部动态特性分析(模态分析),包括模态频率、模态振型及模态阻尼等,实现对其结构动态特性的评估,判断固有频率是否落入95~110Hz范围之内。

 
二、试验测点位置及分析
在汽侧和励侧绕组端部椎体内截面上各取三个圆周(①发电机定子绕组端部整体模态试验②定子绕组鼻端接头固有频率测量③定子绕组引出线和过渡引线固有频率测量),沿每个圆周均匀布置若干个测点,2极发电机测点数至少16个测点,4极发电机测点数至少32个测点。

试验时用力锤依次敲击绕组上事先布置的测点,CRAS振动及动态信号采集分析系统存储力锤施加的冲击时域信号与安装在端部绕组或引线上加速度传感器接受的响应信号,最后拟合出端部绕组整体的频响函数曲线,进而得到各阶固有频率、振型及阻尼比。试验结果通过动画显示,较为直观地反映结构的整体固有特性。

 

 

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