油膜力和电磁力作用下发电机组非线性动力学模型及稳定性研究

针对汽轮发动机励磁绕组匝间短路会导致机组的振动加剧的现象,建立了油膜力和电磁力耦合的发电机组非线性振动响应求解模型及动态稳定性分析方法。模型中发展了一种改进打靶法的不平衡电磁力激励的滑动轴承支承的汽轮机转子系统周期解计算方法,并提出了考察不平衡激励周期解稳定程度的系统阻尼指标。通过对某型300 MW机组受非线性油膜力和电磁力耦合下的振动特性计算,分析了一类故障模式下的振动响应特性及其失稳程度。研究结果表明,在汽轮发动机励磁绕组匝间短路可能导致激发接近于系统一阶临界转速的低频涡动失稳现象;这将为由振动检测直接预知励磁绕组匝间短路故障提供技术支持和理论基础。