40MW汽轮发电机定子铁心压圈与齿压板压指间隙问题的分析与处理

文章针对一台40MW汽轮发电机定子压圈与齿压板压指之间存在间隙的问题,从零部件质量、波浪度和定位筋阻滞作用方面进行分析,并逐一验证。通过大规模的数据收集、整理、分析与验证,提出支撑环合缝处焊接应力收缩是导致压圈与齿压板压指间隙问题的根本原因。为了避免后续生产时再次发生此类问题,提出了具体处理与预防措施,有效提升了发电机的制造质量。

基于近似模型的大型汽轮发电机定子端部绕组动力响应预测研究

针对电磁力作用下大型汽轮发电机定子端部绕组动力响应建模及计算复杂问题,提出一种基于数据驱动的支持向量回归动力响应预测方法。通过少量典型样本构建某600 MW汽轮发电机动力响应近似模型,从而代替复杂耗时的有限元模型预测不同结构参数下的动态性能。以端部绕组鼻端位移峰值作为动力响应的关键指标,首先选取绑环刚度、径向支架刚度以及滑销和径向支架之间的固定约束数目为设计变量,通过正交试验设计获取样本,在ABAQUS软件中分别建立试验样本对应的有限元模型,再对其进行计算获得鼻端位移时程曲线;然后通过遗传算法对支持向量机中的参数寻优构建端部绕组动力响应的近似模型,对比结果显示,该近似模型精度优于基于响应面法和克里金插值法构建的预测模型;最后基于近似模型探讨了设计参数对鼻端位移峰值的影响规律。该方法可用于后续的优化设计以及装备数字孪生系统中电气和力学性能的实时求解与计算。

超声波电动机定子支撑对其性能影响的有限元分析

行波型超声波电动机的定子支撑对其振动模态影响很大,其厚度、位置以及长度的变化直接影响到电动机的振型,从而对超声波电动机的运行特性、输出特性有较大的影响。本文以直径为100mm的行波型超声波电动机定子为例,利用有限元方法分析了超声波电动机在其支撑影响下的振动模态变化,并进一步分析其对电动机性能的影响。

航空发动机转子-滚动轴承-支承-机匣耦合系统的碰摩故障分析与验证

针对实际的航空发动机转子系统,建立了含碰摩故障的转子-滚动轴承-支承-机匣耦合动力学模型.在模型中,考虑了机匣运动,弹性支承、挤压油膜阻尼,充分考虑了轴承间隙、滚珠与滚道的非线性赫兹接触力以及由滚动轴承支撑刚度变化而产生的变柔性(Varying compliance VC)振动.运用数值积分方法获取了系统响应,并建立带机匣的航空发动机转子实验器进行碰摩故障实验,仿真结果与实验结果比较分析表明了模型的有效性.

TBB-800-2EY3型汽轮发电机定子绕组及其端部支撑结构的改造

由于TBB-800-2EY3型汽轮发电机定子端部绕组支撑结构等的设计存在严重弊病,导致运行中数次发生线棒磨损、漏水故障。按原结构修复投运后再次发生类似故障。为根除上述弊病,采用当代汽轮发电机设计、制造新技术,改造800 MW大容量汽轮发电机定子端部绕组的支撑结构、定子绕组、定子压圈及屏蔽结构。发电机改造后,定子端部绕组的振动值、定子绕组的附加铜损耗和基本铜损耗以及压圈的损耗与温升均大幅度降低,发电机的效率和运行可靠性均有提高。

300MW和600MW汽轮发电机绝缘国产化研究

介绍了300MW和600MW汽轮发电机采用国内生产制造的绝缘材料和绝缘零部件的性能特性，以及这些材料在发电机定、转子绕组上应用性能，这些绝缘材料试验、结构应用试验和机组多年运行实践证明，国产化的绝缘结构和绝缘材料性能已能满足300MW和600MW汽轮发电机设计的要求，并保证了发电机组安全和可靠地运行。

定子Crowbar电路模式切换的双馈风力发电机组低电压穿越控制策略

针对转子Crowbar电路的双馈风力发电机组低电压穿越需要闭锁变流器控制脉冲、直流母线电压波动无法较好地抑制,提出了一种定子Crowbar电路模式切换的双馈风电机组低电压穿越控制方案。电网发生故障时,定子Crowbar电路接入系统,双馈风电机组切换至感应发电机组模式下,转子侧变流器采用转子功率外环控制,网侧变流器采用功率协调控制方案,将机侧功率当作前馈量引入到网侧变流器控制策略中并向电网注入无功功率。仿真分析表明,所提控制方案在确保实现双馈风电机组低电压穿越的同时,能够有效地降低转子暂态电流、稳定直流母线电压,并向电网提供无功功率。

双转子径向永磁电机定子支撑结构刚度分析

双转子径向永磁电机能够有效利用电机内部空间,提高电机的转矩密度。但目前国内外对双转子永磁电机的研究仅停留在研究试制阶段,对双转子电机结构方面的研究甚少,其中涉及大功率双转子永磁电机结构的研究还不是很深入。针对双转子电机的结构特点,提出了一种适用于大型永磁风力发电机的定子双支撑式双转子永磁电机结构,并对该结构的定子支撑结构进行了理论分析,推导出了定子支撑结构的刚度解析公式,以一台1.65 MW,150 r/min的双支撑式双转子永磁风力为例,利用有限元方法验证了解析公式的正确性。

航空发动机转静径向碰摩位置智能识别技术研究

获取航空发动机转静碰摩位置对于诊断发动机碰摩故障和改进设计具有重要意义,基于航空发动机转子实验器的机匣振动加速度信号,研究基于拉普拉斯特征映射(Laplacian Eigenmaps,LE)结合球结构支持向量机的径向碰摩位置智能识别方法。采用拉普拉斯特征映射算法提取碰摩样本的特征信息,用网格搜索法优化拉普拉斯特征映射算法的相关参数;将特征样本输入到球结构支持向量机分类器,识别不同位置的碰摩样本;利用实测的碰摩数据对该方法进行验证,并与主成分分析法(PCA)所得特征样本分类结果进行比较,结果表明,该方法具有实用性和有效性。

超声电机定子支撑结构的抗过载能力分析

为提高弹载舵机控制用超声电机的抗过载能力,该文选取超声电机最薄弱的定子支撑为研究对象,以其厚度、位置及宽度为设计变量,使用有限元分析法模拟炮弹发射时产生的10000 g(g=9.8 m/s^2)高过载环境,研究不同参数定子支撑的抗过载能力,设计出合理的超声电机定子结构。最后通过马歇特锤击实验得到优化前、后定子的高过载冲击变形情况,并使用磁滞测功仪检测装有冲击变形后两种定子的超声电机的输出性能。实验结果表明,采用优化后的定子结构的超声电机经大过载冲击后,其输出性能更好。

TAW2800-20/2600型防爆电动机定子支架的结构优化

借助有限元分析软件Ansys,建立防爆电机定子支架结构优化设计的参数化模型,并对其进行迭代优化。优化过程中以支架的重量为优化目标,以定子支架所受的应力、变形位移为约束。支架结构优化后的结果既能保证定子支架的刚度和强度要求又达到了合理、经济地使用材料的目的。优化结果使支架的重量有较大减轻,从而为批量生产节约大量原材料,对降低生产成本,创造更高的经济效益有着重要的现实意义。

航空发动机静子支承刚性的一种传递矩阵算法

本文建立了航空发动机静子支承刚性的一种传递矩阵算法.该方法不仅可以计算出发动机静子支承刚性,也可以计算出发动机主支承到发动机安装节的传递函数.发动机静子支承刚性是发动机整机及转子系统动力特性分析所必须的数据,通常由实测法获得,然而在不具备实测条件时,一种较有效的解析方法是必要的.本文对一实际发动机静子系统进行了分析计算,在实测飞机上发动机安装节处的动柔度矩阵的基础上,分析得出静子支承刚性和主支承到安装节的传递函数.

应用支持向量回归机探索发动机VSV调节规律

发动机可调静子叶片(VSV)调节规律极其复杂,通过挖掘快速存取记录装置(QAR)数据对VSV调节规律进行了深入研究。首先,通过PW4077D发动机健康状态的QAR数据,建立基于粒子群优化(PSO)算法的支持向量回归机(SVR)模型,来探索VSV调节规律;然后,利用后续航班数据对PSO-SVR模型进行验证,并将验证结果与传统的PSO-BP神经网络模型进行对比;最后,应用PSO-SVR模型进行发动机故障诊断。研究结果表明:PSOSVR模型的回归预测精度优于PSO-BP神经网络模型,能够准确反映VSV的调节规律。可将其用于发动机的状态监控和故障诊断,亦可为VSV控制系统设计提供参考。

基于PSCAD/EMTDC的直驱式风力发电接入系统建模与仿真

针对频率可变的多极直驱式同步风力发电机接入系统,该文在考虑风力机大转动惯量的情况下,采用电网电压矢量定向和双闭环控制技术,实现了基于背靠背VSC换流器的有功无功独立控制。研究了不依赖于风速测量的直驱式机组最大功率追踪策略,桨距角控制器设计以及变风速下风电机组对电网的无功支持问题。最后通过PSCAD/EMTDC搭建了该接入系统模型,阶跃和随机风速下的仿真结果验证了该模型的合理性及控制策略的有效性。

TBB-800-2EY3型汽轮发电机定子端部绕组故障与结构弊病分析

绥中发电有限公司的2台俄罗斯电力工厂制造的TBB-800-2EY3型汽轮发电机运行约19000h,出现由于定子线棒振动引起的股线磨损断裂以及定子端部绕组连接母线振动导致疲劳断裂的故障。分析认为定子端部绕组支撑刚度严重不足、整体性差等设计结构上的弊病是造成该型发电机故障的根本原因,定子端部铜屏蔽位置设置不当,造成损耗大、温升高是限制发电机进相运行能力的起因。对该型汽轮发电机定子端部绕组支撑结构及铜屏蔽结构的现代化改造提出了具体建议。

采用混合核函数支持向量机算法的大型发电机定子线棒绝缘状态评估方法

为解决大容量发电机定子线棒的绝缘状态难以评估的问题,提出了一种采用混合核函数支持向量机算法的大型发电机定子线棒绝缘状态评估方法。该方法根据多因子老化试验平台,得到能表征定子线棒绝缘老化状态的非破坏性特征参量如吸收比、介质损耗、介损增量等在不同周期下的数值,并通过计算皮尔逊相关系数进一步验证上述非破坏性参量在数值上与剩余击穿场强的显著相关性;然后采用混合核函数支持向量机算法建立定子线棒非破坏性特征参量与剩余击穿场强的映射关系模型,预测出定子线棒剩余击穿场强;最后结合层次分析法及上述支持向量机算法的预测结果实现了对发电机定子主绝缘状态的评估。数值仿真结果表明:与传统单核函数支持向量机预测算法相比,基于混合核函数支持向量机和层次分析法的评估方法弥补了单核核函数预测结果不收敛的缺陷,对剩余击穿场强的识别准确率达到97%,该方法表现出了较强的状态评估能力。

基于支持向量机的矿用通风机故障诊断

以小波包技术和支持向量机为工具,对定子电流信号进行分析,建立通风机多故障分类器,实现故障智能识别。运用小波包技术将定子电流的时频信号分解为几个包含通风机不同工作状态信息的频段,并提取出各个频段的特征向量,以此作为分类器的训练样本,采用有向无环图解决多分类问题。以转子断条为例,对已训练完成的多故障分类器进行验证。研究结果表明,该方法具有良好的多故障分类智能诊断性能。

大直径超声压电驱动器定子支撑的研究

定子支撑对大直径超声压电驱动器的振动模态产生影响,从而对驱动器的输出特性和运行特性产生影响。结合有限元和理论分析对定子的幅频特性进行分析,进一步得出输出转速和转矩与支撑尺寸的变化曲线,从而定量分析支撑尺寸的改变对驱动器输出特性的影响。结果表明,定子支撑尺寸的改变对转速和转矩产生了影响,但转速和转矩的变化范围在6%内,故在设计大直径超声压电驱动器定子时,可通过改变支撑尺寸确定驱动器最优工作模态,而不会对驱动器输出转速和转矩产生较大影响。

支承刚度对整机耦合振动影响的定量分析

为研究支承刚度对航空发动机整机耦合振动的影响,以带机匣的航空发动机转子试验器为对象,建立了试验器的整机有限元模型。对试验器进行了整机模态试验,并利用试验结果对有限元模型进行了修正。在此基础上,分别改变前后支承刚度仿真分析了试验器前3阶模态。通过定义转静耦合因子和截面转静碰摩危险系数,定量研究了支承刚度对试验器固有频率、整机模态振型、转子静子耦合程度、压气机和涡轮截面转静碰摩危险程度的影响。结果表明,支承刚度对刚体模态振型影响较大,所定义的转静截面碰摩危险系数能够定量反映截面转静碰摩危险程度,并且支承刚度对转静耦合程度和截面转静碰摩危险程度的影响呈非线性。

60MW水轮发电机改造定子铁心装配工艺研究

对富春江5#机定子改造时定子铁心装配过程中存在的一些技术难点进行分析,并通过对机组整体结构的研究,提出一些切实可行的技术,保证了定子铁心的安装质量。