大型汽轮发电机定子端部绕组物理参数识别及数学模型建立方法研究

作     者：赵洋 刘晋珲 肖洋 邓聪颖 马莹 ZHAO Yang;LIU Jinhui;XIAO Yang;DENG Congying;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：2024年第43卷第5期

页      面：202-213页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

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：定子端部绕组 模态参数 物理参数 数学模型 频响函数(FRF) 

摘      要：从结构的数字化模型频响函数出发,利用最小二乘复频域法识别模态参数,进一步用获取的模态参数修正集中质量法推导出的物理参数,从而建立符合结构动力特性的数学模型。首先通过固支梁模型算例验证该方法的可行性;然后对600 MW大型汽轮发电机端部绕组的精细化有限元模型进行模态分析,并与实测结果进行对比,验证了该模型的合理性;此后,基于该有限元模型获取的频响函数和模态参数,识别出端部绕组的物理参数并建立其数学模型。结果表明:在75~115 Hz频率段中,最小二乘复频域法识别出的端部绕组模态与有限元结果对比表明,固有频率和阻尼比的最大误差出现在第一阶模态中,分别为0.27%和0.50%,模态振型接近;通过数学模型和有限元模型计算的端部绕组固有频率最大误差为0.27%,模态振型一致;数学模型计算的频响函数与有限元结果对比表明,测点的频响函数最高匹配度可达95%,多数测点的频响函数匹配度超过85%。该方法可为大型汽轮发电机定子端部绕组动力学的准确建模提供依据。