核心提示：　　發(fā)電機組定子系統(tǒng)磁固耦合非線性振動1邱家俊李文蘭天津大學機械程學院，天津加0072定子雙殼系統(tǒng)山4+25，8時的磁固耦合雙重共振。對得到的幅頻響應(yīng)方程進行了數(shù)值計算，結(jié)果明，兩相短路時各階模態(tài)的最

　　發(fā)電機組定子系統(tǒng)磁固耦合非線性振動1邱家俊李文蘭天津大學機械程學院，天津加0072定子雙殼系統(tǒng)山4+25，8時的磁固耦合雙重共振。對得到的幅頻響應(yīng)方程進行了數(shù)值計算，結(jié)果明，兩相短路時各階模態(tài)的最大幅值較之相對稱穩(wěn)態(tài)運行時有所減小。這與發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸系的振動規(guī)律不同。

　　兩相短路是發(fā)電機組不對稱運行狀態(tài)中比較常的種，此時會產(chǎn)生很大的沖擊電流，文1研究明。兩相短路時水輪發(fā)電機組軸系的振動較之額定正常運行狀態(tài)明顯加劇。本文結(jié)合孑峽工程實際，針對強溪24水輪發(fā)電機組，以雙殼系統(tǒng)為定子系統(tǒng)的物理模型分析兩相短路時定子系統(tǒng)的磁固耦合非線性振動。

　　1定子系統(tǒng)磁固耦合非線性振動的數(shù)學模型兩相短路時定子鐵心內(nèi)圓面的電磁力為，定子雙殼模型磁固耦合非線性振動方程為其中廠，為定子雙殼模型各階振動分量，心為定子鐵心的內(nèi)徑，從，對，為定子內(nèi)外殼的廣義質(zhì)量，為定子鐵心徑向振動的第階振型。

　　2定子系統(tǒng)磁固耦合雙重共振當考慮定子鐵心徑向振動位移與氣隙磁場間的互相影響時，作用在定子鐵心內(nèi)圓面的電磁力中含有振動位移的非線性成分，方程1是非線性振動方程。只要給出作用在定子鐵心內(nèi)圓面的電磁力，就得到相應(yīng)運行狀態(tài)定子系統(tǒng)磁固耦合非線性振動方程。利用多尺度法分析切4+206，88時定子系統(tǒng)在參強激勵聯(lián)合作用下的磁固耦合雙重共振，得到其穩(wěn)態(tài)方程。通過分析，穩(wěn)態(tài)方程有兩種情況的解，即第4階模態(tài)和第8階模態(tài)的振幅。要么同時為零，要么都不為零。當6同時為零時，只有第8階模態(tài)被激起，穩(wěn)態(tài)方程的解文3參強聯(lián)合共振時致，在文3中已作了詳細討論。當，4.都不為零時，階模態(tài)同時被激起，其幅頻響應(yīng)方程的解為1國家973重點基礎(chǔ)研宄規(guī)劃項目，99802039專項經(jīng)費資助其中，2為方程的系數(shù)，由發(fā)電機的電磁參數(shù)和雙殼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定。3計算結(jié)果分析對方程進行數(shù)值求解，就得到相應(yīng)運行狀態(tài)下參與雙重共振的各階模態(tài)的頻響曲線。

　　1為相對稱穩(wěn)態(tài)運行時各階模態(tài)的頻響曲線。2為兩相短路時正負序電流最大時各階模態(tài)的頻響曲線。由可，兩相短路時的共振區(qū)間和各階模態(tài)的最大幅值與相對稱穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)相比都有所減小，這與文獻1給出的水輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子軸系的振動規(guī)律不同。

　　4結(jié)論兩相短路時定子系統(tǒng)的雙重共振有兩種情況的解，且共振區(qū)間和參與共振的各階模態(tài)的最大幅值與相對稱穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)相比都有所減小，與發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸系的振動規(guī)律不同。

　　1陳貴青，邱家俊。大型水輪發(fā)電機組不對稱運行時的參強聯(lián)合共振。黃淮學刊，1999，522邱家俊，李文蘭。邊界約束對水輪發(fā)電機定子系統(tǒng)固，頻率的影響。大電機技術(shù)，998，13725