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HEC 600MW汽轮发电机定子模态及振动试验研究
摘要：介绍了哈电制造的一 汽轮发电机定子模态及振动性能试验研究。给出了定子的椭圆固有频率，定子铁心、机座、
轴承座的振动幅值及定子机座的隔振系数，可供| 汽轮发电机运行及大型汽轮发电机一般在稳态情况下振动的加速度信号可写为
*
a (£) = Z划 sin( tu；/ + cs,)
i-l
式中，为结构振动加速度；奶为第/次谐波角频率；4为第/次谐波幅值；。第/次谐波相位角。
对式(5)做两次积分，得到与位移相对应的信号，即
sin（（D* + 对）
式中 /3l=a,+ 18O°
机组运行中，机座主要受 工频干扰力和 倍频干扰力作用，其他谐波振动幅值非常小，
完全可以忽略。所以，主要研究频率为 和 的振动，通过频谱分析获得 和
Hz加速度振动幅值，由式(6)得到相应频率下的位移幅值。或者将所采集的加速度信号直接进行数值积分
得到振动位移；积分也可以用带有两次积分的电荷放大器来完成。

弹簧板是连接铁心与机座的弹性元件，其作用是减振，削弱铁心对机座的振动。因为铁心主要受100
电磁力振动，所以弹簧板主要隔离铁心的 振动，其隔振效果由隔振系数K来确定。
吠 铁心100Hz振幅
K = —
机座100Hz振幅
4测点布置
模态试验采用锤击试验单点激振法，在定子机座轴向中部沿圆周均匀布置24个点测量响应，激振点选
在该圆周的顶部。
振动试验测点布置分别如图1、图2所示。
图1机座振动测点布置
（测点13为机座轴向测点
图2铁心和机座振动测点布置
5试验结果分析
模态拟合得到定子的椭圆振型固有频率为 。满足椭圆振型固有频率避开电磁力频率±10%的
要求。
振幅测试结果见表1 ~表3。
由表1机座振动幅值及频率可见，在空载和稳态短路工况时， , 2号测点 振幅最大值7pm ,均满足设计要求。其他测点振幅较小。
由表2轴承座振动幅值可见，励端轴承座的振动略大于汽端，其水平和垂直方向振幅分别为8pm和2 1pm ,均低于国家标准30pm ,也低于哈电公司创优标准25|jm ;轴向振动幅值最大17pm ,远低于国家标 准 38|jm。
由表3铁心、机座径向振动可知,在额定空载工况,铁心2个测点 ,
机座4个测点 ^m ,„
6小结
汽轮发电机定子机座椭圆形模态固有频率 ，避开 电磁力频率足
够远，说明该机组的动力设计是合理的，机组运行时，机座不会产生较大的振动。
汽轮发电机定子振动幅值完全符合国家标准，可保证机组的长期安全运行。
(3)本文介绍的汽轮发电机定子模态及振动性能试验方法，适用于新机型式试验和现场试验对发电机 振动性能的考核与评价。
表1额定空载和额定短路工况机座振幅峰-峰值及频率 pm
工 况
^

频 率
通 频
通频
100Hz
1



8.