隨著我國(guó)火電機(jī)組的裝機(jī)容量日益擴(kuò)大,發(fā)電機(jī)單機(jī)容量已由原來(lái)的300MW 發(fā)展到600 MW、1 000 MW ,對(duì)于發(fā)電機(jī)定子端部動(dòng)態(tài)特性的設(shè)計(jì)、改進(jìn)以及試驗(yàn)研究已經(jīng)具備一定的規(guī)模,尤其是利用各種新式的測(cè)試手段對(duì)發(fā)電機(jī)繞組端部進(jìn)行固有頻率及模態(tài)試驗(yàn)分析的方法越來(lái)越成熟。發(fā)電機(jī)定子繞組端部是發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的最為薄弱的部位,發(fā)電機(jī)定子端部繞組漸開(kāi)線部分的不規(guī)則形狀決定它不可能象槽中線棒那樣牢靠固定,由于制造工藝等問(wèn)題,許多墊塊與線棒間只是點(diǎn)接觸,不能形成剛體結(jié)構(gòu)。運(yùn)行中形成兩種頻率的振動(dòng)效應(yīng),一種是轉(zhuǎn)頻效應(yīng),振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)速有關(guān);另一種是由轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)在定子鐵心和定子繞組線棒上引起的倍頻(100 Hz) 振動(dòng),受到二倍工頻徑向交變力的作用,與電流的二次方成正比。定子繞組端部諧振或其他原因造成綁繩、支架固定螺栓和槽內(nèi)緊固件松動(dòng)及線棒絕緣磨損的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,使得發(fā)電機(jī)的事故日益頻繁。因此準(zhǔn)確測(cè)量定子繞組端部的振動(dòng)特性,預(yù)測(cè)發(fā)電機(jī)在實(shí)際工作狀態(tài)下的振動(dòng)特性,及早采取防范措施尤為重要。通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)模態(tài)進(jìn)行分析,評(píng)價(jià)發(fā)電機(jī)繞組端部整體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性,是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種行之有效的方法。
模態(tài)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)特性。每個(gè)模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。通過(guò)模態(tài)分析,掌握結(jié)構(gòu)在某一頻率范圍內(nèi)各階主要模態(tài)的特性,就可預(yù)計(jì)結(jié)構(gòu)在此階段內(nèi)的實(shí)際振動(dòng)響應(yīng)。模態(tài)試驗(yàn)就是通過(guò)測(cè)量各部位的固有頻率,再用計(jì)算機(jī)模態(tài)軟件以數(shù)學(xué)方法確定整體的固有頻率和不同頻率下的振動(dòng)形態(tài)。通過(guò)定子繞組端部固有頻率測(cè)試及模態(tài)分析試驗(yàn)，以確定發(fā)電機(jī)定子繞組端部的動(dòng)態(tài)特性，確認(rèn)定子繞組端部是否存在95Hz~110Hz范圍內(nèi)的固有頻率及橢圓振型模態(tài)；同時(shí)測(cè)量引出線的固有頻率，確認(rèn)是否存在95Hz~108Hz范圍內(nèi)的固有頻率。
發(fā)電機(jī)勵(lì)端和氣端激光非接觸式模態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，由模態(tài)力錘，一套激光測(cè)儀VSM4000L-EXTRA，專用支架和數(shù)據(jù)采集器組成。通過(guò)力錘敲擊勵(lì)端和氣端激發(fā)振動(dòng)，通過(guò)單點(diǎn)激光測(cè)振儀測(cè)量激勵(lì)引起的振動(dòng)位移響應(yīng)，得到激勵(lì)點(diǎn)和響應(yīng)點(diǎn)之間的傳遞函數(shù)。通過(guò)專用支架上的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置，可以把激光測(cè)振儀準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)動(dòng)角度，改變響應(yīng)點(diǎn)的測(cè)點(diǎn)位置，直到測(cè)量完所有測(cè)點(diǎn)響應(yīng)。這樣，敲擊點(diǎn)可以是固定的一點(diǎn)，不必移動(dòng)，只要旋轉(zhuǎn)激光測(cè)振儀，也就是改變響應(yīng)點(diǎn)，就可以輕易地完成發(fā)電機(jī)勵(lì)端和氣端所有點(diǎn)的傳遞函數(shù)。
另外，通過(guò)激光測(cè)振儀上的遙測(cè)儀，可以輕松地測(cè)量所有的測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)以及所有測(cè)點(diǎn)的同心度 ?？梢苑浅７奖愕亟?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/span>
模態(tài)振型
系統(tǒng)主要配置表
編號(hào) | 貨物名稱 | 性能參數(shù)指標(biāo) | 生產(chǎn)公司 |
1 | VTI-VIB1000 | 4通道輸入, 最高采樣速率204.8KHz 24位分辨率， 輸入通道動(dòng)態(tài)范圍優(yōu)于120dB 輸出通道動(dòng)態(tài)范圍優(yōu)于110dB | 美國(guó)VTI公司 |
2 | CATS采集軟件 | 可用 作為數(shù)據(jù)采集軟件，與COUGAR2417配套使用。主要功能是作為錘擊法，隨機(jī)法，瞬態(tài)隨機(jī)法，正弦掃描及用戶定義的方法來(lái)激勵(lì)結(jié)構(gòu)的模態(tài)試驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)采集。還提供STAR，I—DEAS等軟件的接口。 | 美國(guó)VTI公司 |
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