燈泡貫流式水輪發(fā)電機組軸系非線性動力學特性研究.pdf

1、水輪發(fā)電機是一類集機械、電磁和水力等因素相互影響、相互制約的復雜非線性動力系統(tǒng)，其機組軸系在運行過程中表現(xiàn)出復雜的非線性動力學特征。隨著水輪發(fā)電機組功率和尺寸的急劇增大、比轉(zhuǎn)速的提高，機組振動和穩(wěn)定性問題也越來越突出，特別是在非線性油膜力、不平衡磁拉力和轉(zhuǎn)定碰磨力的作用下，其動力學特性就會變得非常復雜，研究水輪發(fā)電機組振動的機理和規(guī)律，對于從根本上改善機組的動態(tài)特性有著極其重要的意義。本文的主要研究工作有:
　　首先根據(jù)燈泡貫流式

2、水輪發(fā)電機組軸系布置方式建立了雙支點雙懸臂的轉(zhuǎn)子—軸承模型，在考慮到重力、浮力、水力不平衡力、非線性油膜力的情形下，推導出了水輪發(fā)電機不平衡轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動的動力學微分方程。分析了轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子偏心距等參數(shù)對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子偏心距等參數(shù)的變化，系統(tǒng)的非線性動力學特征變得十分復雜，出現(xiàn)了周期運動、倍周期分岔和混沌運動。
　　其次，為了更為準確的把握轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)在電磁故障下的動力學特征，本文建立了不平衡磁拉

3、力作用下轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的非線性動力學模型。討論了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、勵磁電流等參數(shù)對系統(tǒng)動力學特性的影響。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和勵磁電流對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動特性影響顯著，隨著轉(zhuǎn)速的逐漸增大，轉(zhuǎn)子的振動幅值先增大后減小;隨著勵磁電流的不斷變化，系統(tǒng)由穩(wěn)定的周期運動進入擬周期運動。
　　最后，通過對軸向推力作用下的碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運動進行解析，建立了碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在軸向推力作用下的非線性動力學模型，詳細分析了摩擦系數(shù)、定子徑向剛度等參數(shù)對軸向推力作用下碰摩