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学术简报︱验证发电机轴系挽救颠簸的生手段

2020-01-09

 

  北京消息科技大学主动化学院、北京四方继保主动化有限公司的切磋职员程胜杰、李娟、焦邵华,正在2019年第10期《电气身手》杂志上撰文指出(论文题目为“转达矩阵法验证发电机轴系扭振特色”),近年来,由发电机轴系挽回振动而发作的安好事项,对经济和人身安好形成了强大影响。

  基于此,本文对发电机组轴系的固有特色举行盘算推算并对其振型举行切磋:①用Riccati转达矩阵法对其举行盘算推算理会,取得发电机组轴系的固有频率以及振型;②用Ansys软件设立筑设发电机组轴系的实体模子,然后用限元软件对发电机轴系举行模态理会,取得发电机轴系的扭振特色以及前几阶的振型图;③结尾将用两种区别手腕取得的扭振特色结果、盘算推算量以及对盘算推算机资源的占用量举行比较。

  大型汽轮发电机举动发电厂必不行少的一个别,其装机容量跟着国内各行业对电力需求量的增进正在不竭增进。大个别电厂采用大型超临界和超临界汽轮发电机组。大型汽轮发电机组与幼型发电机组比较,发电机组的单机容量大大增进,而轴系的体积变大,长度变长,轴系的构造也变得愈加庞杂,从而导致轴系的刚度低落。

  因而,当大型汽轮发电机组受到来自表部的勉励时,很也许会涌现弯曲振动以及挽回振动的垂危境况,极大下降轴系零部件的寿命,从而恫吓全面死板兴办。弯曲振动的振动情景对照鲜明,20世纪初很多学者仍旧滥觞切磋。

  因为挽回振动不易觉察且对轴系形成的毁伤埋没性分表强,是以当到达发电机轴系能承袭的临界点时,很有也许形成轴系断裂,进而导致广大的灾难和经济耗损。

  很多国表里学者对发电机轴系扭振特色举行了深化切磋。对发电机轴系举行切磋之前,须要对发电机轴系举行筑模,凡是的筑模手腕有分段质地模子、聚会质地模子和衔接质地模子。

  1997年,张勇等人理会盘算推算了100MW汽轮发电机的轴系扭振特色,然则该手腕首要用于幼容量机组。

  1998年,杨开国等学者提出了用满堂转达矩阵法盘算推算旋进展械轴系固有特色的手腕,该手腕首要是将满堂构造转化为多转子编造,转换流程对照庞杂。

  1999年,李筑兰、黄树红正在商酌了阻尼的影响后对汽轮发电机组轴系扭振固有特色举行了盘算推算。

  同年,陈勇等人用特色向量法对某发电机轴系的扭振举行理会盘算推算,然则特色向量法无法盘算推算出轴系的全面固有频率。

  2003年,谢诞梅等人处置了用Riccati转达矩阵法盘算推算扭振固有频率存正在怪异根的题目。

  2004年,海表学者Manuel A. Andrade用Hilbert转达矩阵法对轴系扭振瞬态特色中的非线性题目举行了理会,当盘算推算的频率较高或者构造的自正在度较多时,会涌现数值不服稳的情景,从而使盘算推算理会结果的精度大大低落。

  Riccati转达矩阵法拥有盘算推算结果切确、盘算推算速率速、使得它已成为理会盘算推算汽轮发电机组轴系的挽回振动固有特色的常用手腕。校正Riccati转达矩阵法通过Riccati变换,把微分方程的两点边值题目造成一点初值题目,正在保存守旧转达矩阵法完全长处的同时,从基础上处置了转达矩阵法的数值平稳性题目,还升高了盘算推算精度。因而,本文总结过去轴系扭振特色盘算推算的体会,用校正的Riccati转达矩阵法对某大型汽轮发电机组轴系举行固有频率的盘算推算。

  1)本文采用轴系衔接质地模子的手腕对发电机轴系举行筑模,永诀用Ansys软件和Matlab软件运转步调取得发电机轴系的模子示希图。

  2)永诀用转达矩阵法和有限元法取得发电机组轴系的固有频率以及前几阶的振型图,历程固有频率以及振型图的比较可知,用转达矩阵法取得的结果与用有限元法取得的结果邻近。

  3)通过比较盘算推算机资源的占用和筑模的庞杂度得出结论,即正在确保精度的条件下,校正的Riccati转达矩阵法更为简易,结果更高。

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