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

作     者：赵洋 何乐 刘晋珲 陈翔 马莹 ZHAO Yang;HE Le;LIU Jinhui;CHEN Xiang;MA Ying

作者机构：重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 重庆邮电大学高等科学研究院重庆400065 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2023年第42卷第21期

页      面：81-87,118页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51807019) 机械结构强度与振动国家重点实验室开放基金(SV2020-KF-15) 

主　　题：端部绕组 动力响应 支持向量回归 遗传算法 近似模型 

摘      要：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。