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大型汽轮发电机定子端部结构的振动问题影响着整个发电机的稳定与安全运行,定子端部绕组的固定决定着发电机能否长期安全可靠的运行。定子端部绕组采用复合材料大锥环进行固定不仅能够减小定子端部的振动,还能保护定子端部绕组防止其发生磨损。本文在虚拟样机技术的基础上,分别对600MW和1000MW两种容量不同的汽轮发电机的定子端部结构进行了研究分析,并对定子端部复合材料大锥环及其加工制造设备进行了设计与分析。通过借鉴国内外大量的汽轮发电机方面的资料,对国内生产的600MW和1000MW的大型汽轮发电机定子端部结构进行了详细分析,在此基础上,首先在Auto CAD中设计了三种不同的定子端部结构,然后在Pro/E中建立相应的定子端部结构的虚拟样机模型,为了方便分析计算,将定子端部结构进行了适当的简化后导入到ANSYS Workbench中得到其有限元模型。在此基础上,分别对三种不同的定子端部结构进行了动态特性分析,得到了相应的固有频率和振型图。定子端部结构的固有频率均避开了50Hz的工频和100Hz的电磁倍频,从而避免定子端部发生共振现象。定子端部固定结构中的大锥环采用复合材料工艺进行加工制造可以使其具有良好的性能。本文分别在ANSYS Workbench中的ACP模块和ANSYS经典版中对复合材料大锥环进行了铺层设计与分析,并对其进行了动态特性分析,得到了复合材料大锥环的固有频率和振型图。同样地,复合材料大锥环的固有频率避开了50Hz的工频和100Hz的电磁倍频,减小了定子端部发生共振的概率。纤维缠绕成型是复合材料大锥环的主要成型方法,纤维缠绕成型最主要的设备是缠绕机。本文将工业机器人技术和缠绕机结构结合起来,利用虚拟样机技术,针对复合材料大锥环,在Solid Works中设计了具有6自由度机械臂的缠绕机的虚拟机样模型,并在ADAMS中对缠绕机模型进行了运动仿真分析,得到了芯模运动和缠绕头运动的曲线图。本文通过对大型汽轮发电机定子端部固定结构、复合材料大锥环及其缠绕机设备的设计和分析研究,得到了很多重要而且有价值的分析结果,对大型汽轮发电机的设计与生产制造具有重要的参考价值。