隨著我國火電機組的裝機容量日益擴大,發(fā)電機單機容量已由原來的300MW 發(fā)展到600 MW、1 000 MW ,對于發(fā)電機定子端部動態(tài)特性的設(shè)計、改進以及試驗研究已經(jīng)具備一定的規(guī)模,尤其是利用各種新式的測試手段對發(fā)電機繞組端部進行固有頻率及模態(tài)試驗分析的方法越來越成熟。發(fā)電機定子繞組端部是發(fā)電機安全運行的薄弱的部位,發(fā)電機定子端部繞組漸開線部分的不規(guī)則形狀決定它不可能象槽中線棒那樣牢靠固定,由于制造工藝等問題,許多墊塊與線棒間只是點接觸,不能形成剛體結(jié)構(gòu)。運行中形成兩種頻率的振動效應,一種是轉(zhuǎn)頻效應,振動頻率與轉(zhuǎn)速有關(guān);另一種是由轉(zhuǎn)子磁場在定子鐵心和定子繞組線棒上引起的倍頻(100 Hz) 振動,受到二倍工頻徑向交變力的作用,與電流的二次方成正比。定子繞組端部諧振或其他原因造成綁繩、支架固定螺栓和槽內(nèi)緊固件松動及線棒絕緣磨損的現(xiàn)象時有發(fā)生,使得發(fā)電機的事故日益頻繁。因此準確測量定子繞組端部的振動特性,預測發(fā)電機在實際工作狀態(tài)下的振動特性,及早采取防范措施尤為重要。通過對發(fā)電機模態(tài)進行分析,評價發(fā)電機繞組端部整體結(jié)構(gòu)動態(tài)特性,是近年來發(fā)展起來的一種行之有效的方法。

模態(tài)是機械結(jié)構(gòu)的固有振動特性。每個模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。通過模態(tài)分析,掌握結(jié)構(gòu)在某一頻率范圍內(nèi)各階主要模態(tài)的特性,就可預計結(jié)構(gòu)在此階段內(nèi)的實際振動響應。模態(tài)試驗就是通過測量各部位的固有頻率,再用計算機模態(tài)軟件以數(shù)學方法確定整體的固有頻率和不同頻率下的振動形態(tài)。通過定子繞組端部固有頻率測試及模態(tài)分析試驗，以確定發(fā)電機定子繞組端部的動態(tài)特性，確認定子繞組端部是否存在95Hz~110Hz范圍內(nèi)的固有頻率及橢圓振型模態(tài)；同時測量引出線的固有頻率，確認是否存在95Hz~108Hz范圍內(nèi)的固有頻率。

發(fā)電機勵端和氣端激光非接觸式模態(tài)測試系統(tǒng)，由模態(tài)力錘，一套激光測儀VSM4000L-EXTRA，專用支架和數(shù)據(jù)采集器組成。通過力錘敲擊勵端和氣端激發(fā)振動，通過單點激光測振儀測量激勵引起的振動位移響應，得到激勵點和響應點之間的傳遞函數(shù)。通過專用支架上的自動旋轉(zhuǎn)裝置，可以把激光測振儀準確地轉(zhuǎn)動角度，改變響應點的測點位置，直到測量完所有測點響應。這樣，敲擊點可以是固定的一點，不必移動，只要旋轉(zhuǎn)激光測振儀，也就是改變響應點，就可以輕易地完成發(fā)電機勵端和氣端所有點的傳遞函數(shù)。

另外，通過激光測振儀上的遙測儀，可以輕松地測量所有的測點坐標以及所有測點的同心度 ?？梢苑浅７奖愕亟嶒災Ｐ汀?/span>

                         模態(tài)振型

系統(tǒng)主要配置表