基于ANSYS Workbench的水轮发电机碳刷刷握振动特性分析

针对水轮发电机碳刷/集电环在运行过程中出现的刷握振动和变形问题。利用ANSYS Workbench对刷握进行了模态分析与谐响应分析,得到了刷握的前六阶模态频率及振型和应力、应变—频率曲线。结果表明,刷握最薄弱部位位于刷盒与下支撑件的连接处,设计时应适当加强此处强度;在频率450附近易发生共振现象,设计时应避开此频率段。

水轮发电机碳刷/集电环界面间隙放电试验研究

水轮发电机集电环运行过程中出现的偏心摆振会使碳刷/集电环界面接触时产生瞬时间隙,这会导致界面放电出现碳刷打火烧蚀的现象。通过多组界面间隙放电试验,以高速相机拍摄电火花貌,利用python对图片提取电火花面积取平均值表征放电相对强度。结果表明,界面放电相对强度随间隙的变化先增后减,呈偏正态分布;放电特点与极性相关,碳刷接负极放电位置偏离中心呈球/椭球状,强度较大;碳刷接正极放电位于中心部位呈柱状,强度较小。