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随着国民经济的高速发展,社会对电力的需求日益增长,水电机组在电力系统系统中起着越来越重要的作用。大容量机组引进和机组启停频繁等原因产生的机组振动对发电机乃至电网都造成较大的冲击,而由于发电机转子偏心的对机组振动的影响涉及电气因素和机械因素,其中机理复杂,目前该方向的研究还较少。 大型水轮发电机组由于发电机定、转子气隙不均匀,在定子和转子间产生不均衡磁拉力,从而对转子和定子形成激扰力,本文以发电机实际结构并考虑铁心饱和的情况下,建立了发电机整机模型,结合有限元软件电磁模块分析工具,分析了转子对中及转子偏心的6种不同工况下发电机气隙及转子应力的变化趋势,最终得到了发电机转子受力随转子偏心度的变化曲线。 按照某水电站真机图纸建立了机组轴系的三维实体模型,对两种瓦间隙下的导轴承刚度系数和阻尼系数进行了参数化处理,着重分析了转子偏心、瓦间隙变化对临界频率及振型的影响,分析了上导、下导和水导轴承中心位置的变化趋势。得到了如下结论:(1)转子偏心及瓦间隙变化对机组的临界频率的影响较小;(2)临界振型受导轴承轴瓦间隙的影响较大;(3)各导轴承的轴瓦间隙变化对轴系的径向振动影响较大。 由模态分析结果知发电机应力集中的大体位置,但发电机转子和水轮机转轮下环外缘的应力值无法精确得到,因此,将不同转子偏心度下计算得到的径向电磁力和电磁转矩加载到转子轴系上,选取谐响应分析求解器,采用完全法计算,在后处理中分别选取转子外缘与转轮下环外缘+X,+Y方向为测点,提取了各点的频响曲线,对不同转子偏心情况的频响值进行了分析,进一步揭示了机组发电机转子偏心振动特性。