發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子軸系橫扭耦合振動及網(wǎng)機(jī)系統(tǒng)不連續(xù)分岔研究.pdf

1、大型水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸系的安全性與可靠性,直接影響著整個機(jī)組和電網(wǎng)的工作狀況,而電磁力激發(fā)下轉(zhuǎn)子軸系的振動是導(dǎo)致事故的主要原因.因此,對轉(zhuǎn)子軸系的振動問題進(jìn)行研究,具有非常重要的意義.同時,網(wǎng)機(jī)系統(tǒng)中的不連續(xù)因素會導(dǎo)致不連續(xù)分岔現(xiàn)象的產(chǎn)生,對此類分岔現(xiàn)象進(jìn)行研究,將有利于網(wǎng)機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計和對事故的分析等問題的研究.該文正是以此為出發(fā)點(diǎn),所得結(jié)論可為實(shí)際問題的解決提供理論依據(jù).研究內(nèi)容概括為以下四部分:1從磁場能量觀點(diǎn)給出了機(jī)電耦聯(lián)振動系統(tǒng)中

2、由電磁激發(fā)的零階固有頻率的計算方法,討論了其隨有功功率、激磁電流等電磁參數(shù)變化的規(guī)律,并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證.然后,針對某大型水輪發(fā)電機(jī)組的實(shí)際參數(shù),建立了三質(zhì)量振動模型,導(dǎo)出了考慮靜偏心、轉(zhuǎn)動偏心及靜偏擺時轉(zhuǎn)子軸系橫扭耦合振動方程,并應(yīng)用非線性振動理論中的能量法,對轉(zhuǎn)速與零階固有頻率產(chǎn)生共振情況時的幅頻特性進(jìn)行了研究.2由得到的轉(zhuǎn)子軸系橫扭耦合非線性振動的方程組,用改進(jìn)平均法得到了一次近似方程.用一種新的、有效的解非線性超越代數(shù)方程組的方

3、法-聚篩法研究了共振關(guān)系為λ<,1>-Ω=0,λ<,4>-3λ<,1>=0和f<,v>-λ<,4>=0,3λ<,4>-λ<,2>=0的兩重共振問題和共振關(guān)系為λ<,1>-Ω=0,λ<,4>-3λ<,1>=0,3λ<,4>-λ<,2>=0的三重共振問題,獲得了多重共振的一組特性曲線.同時研究了偏心對振動的影響,得到了相應(yīng)的特性曲線.3研究了不光滑連續(xù)系統(tǒng)平衡解的分岔問題.首先,建立了機(jī)電耦聯(lián)的網(wǎng)機(jī)系統(tǒng)27階非線性方程組,加入了勵磁系統(tǒng)的限

4、幅控制,使其成為具有分段線性的連續(xù)不光滑系統(tǒng),并研究了此連續(xù)不光滑系統(tǒng)平衡點(diǎn)在電磁參數(shù)影響下特征值的跳躍問題和由此導(dǎo)致的分岔行為,最后進(jìn)行了數(shù)值驗(yàn)證.研究結(jié)果表明:連續(xù)不光滑系統(tǒng)的特征值的跳躍會引起系統(tǒng)出現(xiàn)類似于光滑系統(tǒng)中的分岔,如不連續(xù)鞍結(jié)分岔和不連續(xù)Hopf分岔.4研究了不光滑連續(xù)系統(tǒng)周期解的分岔問題.首先,建立了網(wǎng)機(jī)系統(tǒng)24階不光滑連續(xù)的模型,給出了零時間不連續(xù)映射和龐加萊不連續(xù)映射的概念和計算方法,針對網(wǎng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了計算.在得到