汽輪發(fā)電機定子的結(jié)構(gòu)強度與振動分析.pdf

1、電力是現(xiàn)代化技術(shù)、人民生活和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。汽輪發(fā)電機是最主要的發(fā)電設(shè)備之一,主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。汽輪發(fā)電機定子主要包括定子機座、定子鐵心以及定子繞組三部分。定子的結(jié)構(gòu)強度和振動因素對機組的正常運行有重要的影響。傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機定子的設(shè)計多憑經(jīng)驗展開,存在著設(shè)計盲目性大、設(shè)計周期長、成本高等諸多弊端。面對日益豐富化、個性化的市場需要,企業(yè)迫切需要科學(xué)的方法改善設(shè)計,本文所采用的CAD/CAE技術(shù)與試驗相結(jié)合的方法是解決上述問題

2、的理想方法。
　　 定子機座的結(jié)構(gòu)強度是汽輪發(fā)電機重要的性能指標。針對定子機座的結(jié)構(gòu)強度問題,本文采用平板單元有限元理論,建立了定子機座的有限元模型,完成了定子機座的結(jié)構(gòu)強度分析,驗證定子機座的結(jié)構(gòu)強度符合要求。
　　 定子的振動是汽輪發(fā)電機最主要的問題之一,對機組的安全運行起重要影響。本文首先采用有限元法對定子進行了振動模態(tài)計算,然后,結(jié)合力學(xué)和振動測試等方面的理論知識,針對汽輪發(fā)電機定子的振動問題,通過現(xiàn)場試驗,測試

3、了定子的振動模態(tài),而后,將有限元計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行比較,分析偏差產(chǎn)生的原因,最后,提出基于靈敏度的方法對定子有限元模型進行了模型修正,得到了精確的定子有限元計算模型,為定子的計算機輔助設(shè)計提供了參考。
　　 在滿足設(shè)計、制造過程中的安全性、合理性前提下,提出了采用GA算法對定子機座進行優(yōu)化的方法,改善了定子機座的應(yīng)力分布,并在制造的過程中節(jié)約12.2％的材料。通過試制樣機,將分析結(jié)果與樣機試驗結(jié)果進行對比,優(yōu)化后的汽輪發(fā)電機