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《天津大学》 2003年
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Hamilton正则方程体系下大型汽轮发电机定子系统的振动研究

卿光辉  
【摘要】: 发电机组单机容量的增大可能会遇到许多新的问题尤其是运行时的振 动问题深入研究和掌握大型发电机的振动规律是提高大型发电机安全性和 可靠性的前提这就有必要利用力学发展中的新理论和新方法并结合电磁学 提出更切合实际结构的物理模型和寻求更精确的计算方法就大型发电机的 主要振动问题做进一步深入的研究 本文以某大型汽轮发电机为工程背景首次提出了定子铁芯的层合板模 型和定子系统的双壳模型以Hamilton正则方程理论及其半解析法为基础 建立了层合板模型及双壳模型的特征方程和双壳模型动力学问题的耦合方 程 不论是Hamilton正则方程理论还是分析方法在发电机定子系统动态 特性研究中都是新的探索主要成果可概括为以下四部分 1 首次提出了大型汽轮发电机定子铁芯的层合板模型该模型不需对 结构进行过多的简化避免了定子铁芯是材料均匀和各向同性连续体的假 设 成功地解决了定子铁芯弹性常数难以确定的问题选用了近十年发展起 来的Hamilton正则方程理论体系及其半解析法作为推导层合板模型特征方 程的理论基础实例分析证明了铁芯层合板模型的可靠性 2 建立了定子系统的双壳模型和求解固有振动特性的耦合方程为分 析定子系统的固有频率和电磁刚度对定子系统固有频率的影响奠定了基础 该方程有两个主要的特点传递矩阵法的引入使方程不局限于薄壳理论或 厚壳理论半解析法使方程适应复杂的边界条件因此本文的双壳模型自振 特性的分析方法在工程上具有普遍的适应性 3 根据铁芯电流层和转子电流层表达式导出了电磁力表达式考虑铁 芯径向振动位移与电磁场的相互关系得到电磁刚度表达式通过实测的输出 电流得到求解转子电流 I以及铁芯电流层和转子电流层主谐波波峰夹角l R 的方法实例分析结论励磁电流增大使定子系统的固有频率有明显的增加 4 结合Wilson-璺? 进一步建立了定子系统双壳模型动力响应问题的 耦合方程并用它分析了某汽轮发电机定子系统随负荷变化的振动规律得 到结论当滞后功率因数 85.0cos=j时发电机定子系统的最大振幅随其输 出功率增加而减小这一结论可作为判断发电机是否正常运行或进行事故诊 断的理论依据
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:O327

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 卿光辉,邱家俊,黄学君;大型汽轮发电机定子系统振动与负荷的关系[J];大电机技术;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 卿光辉;邱家俊;塔娜;;大型汽轮发电机定子系统的振动与其规律[A];2003大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集[C];2003年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;水轮发电机的振动[J];大电机技术;1974年01期
2 刘禄臣;水轮发电机定子的磁振动与热膨胀[J];大电机技术;1981年04期
3 宋殿文,李永军;定子隔振结构及其在QFSS-200-2双水内冷汽轮发电机上的应用[J];大电机技术;1981年05期
4 裘文干,张云程,施惠智,季鲁军;定子铁芯的计算弹性常数[J];大电机技术;1986年01期
5 王初铭 ,曲述曾 ,Домбро■скийВ.В. ,ДукштауА.А. ,ХреновА.В.;水轮发电机定子应力-变形状态的分析——关于三峡水电站水轮发电机的设计问题[J];大电机技术;1989年01期
6 钱学智,董毓新;用有限元法计算水轮发电机定子铁芯的磁振动[J];大电机技术;1989年04期
7 钱学智;董毓新;沙锡林;;水轮发电机定子机座、铁芯耦联振动分析[J];大电机技术;1991年02期
8 邱家俊,卿光辉,胡宇达;汽轮发电机定子系统固有频率新算法[J];大电机技术;2001年06期
9 邱家俊,李文兰;边界约束对水轮发电机定子系统固有频率的影响[J];大电机技术;1998年02期
10 王治国;唐立民;;波传播问题的半解析有限元辛型算法[J];大连理工大学学报;1994年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩建刚,黄义,暴瑛;多变量小波有限元法在求解中厚板问题中的应用[J];四川建筑科学研究;2004年04期
2 胡潇;钱永久;段敬民;;钢管混凝土结构抗震性能的比较研究[J];四川建筑科学研究;2009年01期
3 胡潇;钱永久;段敬民;;钢管混凝土框架—剪力墙结构的地震响应分析[J];四川建筑科学研究;2009年04期
4 沈小璞,陈荣毅;状态空间法解厚薄圆板弯曲的多变量问题[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年01期
5 沈小璞;状态空间法分析地下厚薄壁多层压力管的应力问题[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年01期
6 丁克伟;形成Hamiltonian矩阵特征问题的辛方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年02期
7 余景平,沈鹏程,路观平,沈小璞;状态空间法分析结构的动态响应[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1995年02期
8 余景平,沈鹏程;状态空间法分析矩形厚薄板的弯曲[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1995年Z1期
9 范家让,盛宏玉;任意厚度叠层板的变分解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1997年03期
10 盛宏玉,范家让,刘宏欣;任意厚度叠层闭口圆柱壳的变分解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1998年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘衍平;张刘斗;;电子设备机柜结构的模态分析[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 吴泽兵;罗宇义;郑兴华;;钻柱扭转振动计算机仿真[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
3 舒赞辉;韩秋实;;高速精密车削中心床身模态分析[A];机械动力学理论及其应用[C];2011年
4 邱家俊;李文兰;;发电机组定子系统磁固耦合非线性振动[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
5 卿光辉;邱家俊;胡宇达;;20万汽轮发电机定子系统的自振特性分析[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年
6 胡宇达;邱家俊;卿光辉;;汽轮发电机端部绕组的电磁力计算与振动问题[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年
7 黄磊;咸哲龙;胡磊;李治;吴新亚;汪耕;;CAD/CAE在大型汽轮发电机设计研发中的应用[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
8 陈艳锋;吴新跃;谢最伟;;某船用带阻尼板齿轮振动分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
9 王得刚;赵春雨;闻邦椿;;基于HyperMesh的车身模态分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
10 雷刚;张攀;陈琪;刘意;;基于DOE的汽车碰撞优化分析[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭庆勇;非保守系统Fourier卷积型拟变分原理研究及应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周平;柔体动力学初值问题拟变分原理及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 包兴先;基于模型定阶和信号消噪的海洋平台结构模态参数识别研究[D];中国海洋大学;2010年
5 陈为真;大型结构振动信号处理与模态参数识别研究[D];华中科技大学;2010年
6 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
7 刘强;基于复杂系统的铁路客流预测方法研究[D];中国铁道科学研究院;2008年
8 吕艳玲;超高压发电机失磁过程的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 王红云;单根多楔带附件驱动系统动态特性建模与仿真技术的研究[D];华南理工大学;2010年
10 赵晓丹;基于非先验函数系的信号识别[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 倪川;某框架结构振动特性测试与控制分析研究[D];郑州大学;2010年
2 孔维峰;汽车水泵总成的动态特性研究[D];郑州大学;2010年
3 张科;薄膜/基体系统三维压痕实验力学模型研究[D];郑州大学;2010年
4 王雷;典型船用设备与船体结构耦合抗冲击特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 刘志慧;钢夹层板船体结构强度分析方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 郝卓;长轴表面滚压加工装置的设计及加工过程数值模拟的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 陈营利;增速齿轮箱体有限元分析及其结构优化[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 郭义杰;基于声传递分析的齿轮箱噪声控制研究[D];大连理工大学;2010年
9 薛明玉;遗传算法和神经网络在结构损伤识别中的应用[D];大连理工大学;2010年
10 宋鲁涛;精密卧式加工中心的动态特性分析[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 卿光辉,邱家俊,胡宇达;大型汽轮发电机定子系统的双壳模型及响应分析[J];大电机技术;2003年04期
2 邹贵平,唐立民,刘迎曦;厚板动力分析的混合状态Hamiltonian等参元[J];振动工程学报;1994年01期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李世作;施健升;;百龙滩电厂1号发电机异音研究[J];红水河;2007年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 吴慧敏;电机电磁激发定转子耦合刚体模型的振动研究[D];天津大学;2012年
2 徐树峰;汽轮发电机定子绕组内部电气故障研究[D];河海大学;2007年
3 陈新锋;Hamilton正则方程的小波有限元方法研究[D];中国民航大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;水轮发电机的振动[J];大电机技术;1974年01期
2 刘禄臣;水轮发电机定子的磁振动与热膨胀[J];大电机技术;1981年04期
3 裘文干,张云程,施惠智,季鲁军;定子铁芯的计算弹性常数[J];大电机技术;1986年01期
4 陈永校,诸自强;电机定子的固有频率及其模态的实验研究[J];大电机技术;1986年02期
5 关立章,马庆平;大型发电机护环的强度研究[J];大电机技术;1986年03期
6 沈梁伟;;我国汽轮发电机制造现状及展望[J];大电机技术;1986年06期
7 郑龙泰;大容量汽轮发电机的设计研究状况及展望(续)[J];大电机技术;1987年02期
8 蒋同海,宋文谦;大型交流电机定子0°/540°/0°线棒空换位的分析[J];大电机技术;1987年05期
9 沈旭东;次谐波引起的铁芯振动分析[J];大电机技术;1988年01期
10 钱学智,董毓新;用有限元法计算水轮发电机定子铁芯的磁振动[J];大电机技术;1989年04期
【相似文献】
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1 卿光辉,邱家俊,塔娜;弹性体的正则方程和加筋板的固有频率分析[J];力学学报;2004年06期
2 邹贵平,唐立民,刘迎曦;平面问题混合状态Hamiltonian动力元[J];工程力学;1994年04期
3 张解放;;变质量非线性非完整系统的正则方程的积分法[J];商丘师范学院学报;1992年S1期
4 吴先良;黄志祥;;时域电磁计算统一解决方案研究[J];中国科技论文在线;2010年01期
5 张解放,郭红;广义经典力学的积分不变量(英文)[J];首都师范大学学报(自然科学版);1993年02期
6 王琪,黄克累,陆启韶;树形多体系统动力学的隐式数值算法[J];力学学报;1996年06期
7 王国庆;弱非完整系统正则方程的降阶法[J];商丘师范学院学报;1996年S2期
8 张光辉;;基于哈密顿正则方程的超细长弹性杆数值模拟[J];科学技术与工程;2010年18期
9 刘荣万;相对运动能量积分[J];大学物理;1995年01期
10 吴洪涛,于洪方,刘又午,朱剑英;多刚体系统动力学的正则方程与辛算法[J];南京航空航天大学学报;1996年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 卿光辉;邱家俊;塔娜;;大型汽轮发电机定子系统的振动与其规律[A];2003大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集[C];2003年
2 ;Hamilton Circuits in Cubic Polyhex Graphs[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(下卷)[C];2000年
3 刘畅;刘世兴;郭永新;;论非Hamilton系统的Birkhoff化问题[A];第四届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2010年
4 张涛;岑松;;基于Hamilton变分原理的四节点应力杂交单元研究[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年
5 刘艳红;李春文;;非线性微分代数系统的耗散Hamilton实现[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 袁惠群;闻邦椿;王德友;杨积东;;滚动轴承-转子-定子系统的碰摩故障分析[A];2003大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集[C];2003年
7 王光庆;;微型超声波电机定子振动特性有限元分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
8 刘学深;刘晓艳;周忠源;丁培柱;;广义非线性Schrdinger方程的辛算法[A];Structure Preserving Algorithm and Its Applications--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];1999年
9 刘学深;丁培柱;;原子分子物理中的辛算法计算[A];第四届全国青年计算物理学术会议论文摘要集[C];2006年
10 张小龙;江俊;;考虑定子质量和碰摩面刚度的转子/定子系统反向涡动失稳研究[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
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1 项红;增值税防伪税控系统介绍[N];中国税务报;2003年
2 编译 李虹;德勤坚信“不分家”策略[N];财会信报;2005年
3 项红;增值税防伪税控系统介绍[N];中国税务报;2003年
4 ;Microsoft修筑Yukon长城[N];计算机世界;2002年
5 项红;曾值税防为税控系统介绍[N];中国税务报;2003年
6 蒲红果;国企民企难觅踪影 两万MBA去了哪里[N];贵州政协报;2003年
7 刘恕;走自己的路,不盲从国外[N];科技日报;2004年
8 记者 董璐;艾滋病防治到了关键期[N];中国经济导报;2005年
9 中国驻加拿大使馆经商处供稿;加拿大钢铁业重现生机[N];中国贸易报;2004年
10 幼勤;厦门汉胜秦岭宇航公司获中国民航局维修许可证[N];国际商报;2000年
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1 卿光辉;Hamilton正则方程体系下大型汽轮发电机定子系统的振动研究[D];天津大学;2003年
2 董俊哲;基于Hamilton体系的非线性浅水波分析方法[D];大连理工大学;2011年
3 吴永;约束Hamilton系统的辛算法及其在多体系统动力学中的应用[D];重庆大学;2002年
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6 余桂东;图的Hamilton性和连通性的谱刻画[D];安徽大学;2012年
7 李锐;矩形板问题的Hamilton求解方法[D];大连理工大学;2012年
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9 万莉莉;二阶Hamilton系统同宿轨的存在性与多解性[D];西南大学;2011年
10 张澜;缺项算子矩阵的补和无穷维Hamilton算子的谱[D];内蒙古大学;2010年
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1 侯金华;失稳波型受不等式约束的圆柱壳屈曲[D];大连理工大学;2003年
2 王性忠;离散Hamilton系统的对称性和守恒量研究[D];浙江理工大学;2012年
3 李雪阳;变系数广义Hamilton系统的生成函数方法[D];湘潭大学;2010年
4 姜文安;广义Hamilton系统动力学基本理论的研究[D];浙江理工大学;2012年
5 乔元波;哈密顿—雅克比方程的有效哈密顿函数[D];中国海洋大学;2010年
6 唐颖超;解析Hamilton系统的可积性蕴含Birkhoff法化的收敛性[D];吉林大学;2010年
7 黄学君;水轮发电机定子系统的振动研究[D];天津大学;2004年
8 李凯帆;有关Hamilton系统的两类Generic[D];天津师范大学;2010年
9 马毅恒;地震波的Hamilton系统方法模拟[D];燕山大学;2012年
10 石碔砆;辛结构与差分离散变分[D];首都师范大学;2009年
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