汽轮发电机定子系统固有频率新算法

本文应用群表示理论简化了汽轮发电机定子系统的结构，用有限元方法分析了汽轮发电机定子系统二维和三维两种模型的固有振动特性，给出了冷态工况的二维和三维模型的模态，同时比较了两种模型的分析结果。由模型分析和计算结果可以看出三维模型更符合实际结构。     

水电机组两相线间短路时的参、强联合共振研究

为了研究水电机组在发生两相线间短路时的振动和稳定性,应用机电耦联系统的能量法,在考虑转子静偏心和振动偏心的综合影响后,得到气隙磁场能量表达式,建立轴系扭转共振时的第一阶近似微分方程.分别对参激共振、强迫共振和参、强联合共振的幅频特性进行分析,得到物理参数变化对共振影响的规律,即加大电磁阻尼、减小偏心、降低激磁电流就可以减轻振动、降低危害.研究发现,单独改变机械参数或电磁参数,都会对耦联系统的共振曲线产生明显的影响;由机电相互作用引起的系统共振现象更加丰富,这是单独的机械系统所不具备的.     

汽轮发电机端部绕组的电磁力计算与振动问题

采用解析进行求解，推得了汽轮发电机端区绕组的磁场及相应电磁力计算的表达式，并在此基础上，给出了绕组线棒振动的非线性磁固耦合运动微分方程。运用伽辽金法，对振动方程简化形式的解进行了研究。最后，给出了单根绕组线棒所受电磁力的计算结果及分析。     

高维网机系统失稳振荡的分岔研究

应用机电耦联动力学理论和电路理论,建立了统一的发电机组并网发电的数学模型．该模型为27维非线性微分动力系统,包括机械扭振方程、同步发电机瞬变过程基本方程、原动机力矩分配及调速控制方程、励磁调节控制方程和并网线路串补电容方程5大部分．本文选择线路串补电容的容抗、线路电阻作为分岔参数,计算并得到了失稳参数区域图．对满足两对纯虚特征值的参数点,利用中心流形定理对原系统方程做了降维．再利用多参数稳定性理论及归一化技术,对约化方程进行求解,得到了分岔方程．由此得到分岔参数图、4个参数区的动力学特性,并得到了数值验证．     

发电机组转子轴系机电耦联扭振的二重共振研究

找到发电机与直流电动机的气隙磁场能量表达式,应用拉格朗日—麦克思韦方程建立了机组轴系机电耦联的非线性扭振方程组,分别得到了发电机及直流电动机的电磁刚度,从理论和实验研究中发现了新的零阶固有频率,利用多尺度法对非线性扭振方程组进行了求解,得到了二重共振的规律,利用实验室的发电机组模型进行了实验研究,所取得的实验曲线和相应的理论曲线,不论在定性和定量上均有很好的吻合。     

机电非线性振动系统参、强联合激励的分岔

建立机电耦联非线性电机模型的数学方程：利用非线性振动理论中的非固定参数的渐近法，研究由电磁力激发的参数激励、强迫激励联合作用下非线性振动系统的动力学特性，由理论分析、数值计算得到系统的分岔转迁集和四种分岔响应曲线。在实验的基础上揭示各种电磁参数及机械参数对主参数共振的振幅、运动稳定性及共振曲线的拓扑结构的影响，同时显示系统的运动状态及其稳定域，分析结果为有效地控制电机的稳定运行提供依据。     

水轮发电机转子轴向位移与轴向电磁力

水轮发电机稳态运行时，定、转子磁场中心的轴向错位使定、转子间产生轴向磁拉力，影响推力轴承的稳定运行。文中用保角变换分析三峡水轮发电机转子的伸出端磁场，得到伸出端磁场的解析表达式，并由此导出转子端部的轴向电磁力的解析表达式，并应用多尺度法，得到转子系统轴向非线性振动的一次近似解。最后，使用某发电机组的电磁参数，计算该转子系统轴向位移和轴向电磁力的关系。     

大型汽轮发电机定子系统的双壳模型及响应分析

由圆柱壳的运动方程推导出圆柱双壳系统的耦合方程，并将其应用于大型发电机定子系统的响应分析。本是半解析法，其特点是将圆柱壳的三维弹性运动方程表达成Hamilton正则方程，没有应力和位移模式的假设，不限制壳的厚度；同时，象一般有限元方法一样该方法适应复杂的边界条件，未知量少于一般有限元方法，计算速度快，数据准确方便，适合工程应用。     

推力轴承油膜刚度和阻尼的解析解

水轮发电机稳态运行时，油膜刚度与阻尼对机组的垂直振动有着重要影响。本文通过对油膜压力进行二阶泰勒级数展开得到油膜摄动压力方程组，采用指数膜假定求解油膜摄动压力方程组，得到推力轴承油膜刚度和阻尼的解析表达式，在此基础上，使用三峡700MW机组的推力轴承参数，计算了该推力轴承的油膜刚度和阻尼，为研究转子系统的垂直振动提供了重要的参数。     

发电机组转子轴系扭振模化系统双重共振的概周期解

建立了发电机组转子轴系扭振模化系统的数学模型,此模型具有平方非线性,并受简谐激励作用,应用非缄性振动的改进平均法,求得了系统的固有频率与外激励频率存在以双重共振关系ω１＋ω２≈ω３,且Ω≈ω３时的一次近似解及以应的定常解,对定常解进行了理论分析和数值计算,指出系统在周期解,周期２的概周期运动,响应存在饱和,跳跃现象,在某些参数域上有多解共存现象。