燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組軸系非線性動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、水輪發(fā)電機(jī)是一類集機(jī)械、電磁和水力等因素相互影響、相互制約的復(fù)雜非線性動(dòng)力系統(tǒng)，其機(jī)組軸系在運(yùn)行過(guò)程中表現(xiàn)出復(fù)雜的非線性動(dòng)力學(xué)特征。隨著水輪發(fā)電機(jī)組功率和尺寸的急劇增大、比轉(zhuǎn)速的提高，機(jī)組振動(dòng)和穩(wěn)定性問(wèn)題也越來(lái)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(dòng)力學(xué)特性就會(huì)變得非常復(fù)雜，研究水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的機(jī)理和規(guī)律，對(duì)于從根本上改善機(jī)組的動(dòng)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(jī)組軸系布置方式建立了雙支點(diǎn)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(dǎo)出了水輪發(fā)電機(jī)不平衡轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)微分方程。分析了轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子偏心距等參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)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(dòng)力學(xué)特征變得十分復(fù)雜，出現(xiàn)了周期運(yùn)動(dòng)、倍周期分岔和混沌運(yùn)動(dòng)。
　　其次，為了更為準(zhǔn)確的把握轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)在電磁故障下的動(dòng)力學(xué)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(dòng)力學(xué)模型。討論了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、勵(lì)磁電流等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和勵(lì)磁電流對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)特性影響顯著，隨著轉(zhuǎn)速的逐漸增大，轉(zhuǎn)子的振動(dòng)幅值先增大后減小;隨著勵(lì)磁電流的不斷變化，系統(tǒng)由穩(wěn)定的周期運(yùn)動(dòng)進(jìn)入擬周期運(yùn)動(dòng)。
　　最后，通過(guò)對(duì)軸向推力作用下的碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)進(jìn)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(dòng)力學(xué)模型，詳細(xì)分析了摩擦系數(shù)、定子徑向剛度等參數(shù)對(duì)軸向推力作用下碰摩