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摘要：介绍了哈电制造之600MW汽轮发电机定子模态及振动性能试验研究。阳光电子学校维修专家分析认为：给出了定子之椭圆固有频率，定子铁心、机座、轴承座之振动幅值及定子机座之隔振系数，可供600MW汽轮发电机运行及大型汽轮发电机组之设计和制造参考。阳光电子学校维修专家分析认为：
关键词：汽轮发电机 椭圆固有频率 振动
0 前言
随着我国电力事业之蓬勃发展，火电机组之单机容量在不断增大，火电建设正逐步过渡到以国产600MW机组为主之新局面［1］。阳光电子学校维修专家分析认为：本文介绍哈电制造之HEC 600MW汽轮发电 机定子模态及振动试验情况，供600MW汽轮发电机运行及大型汽轮发电机组之设计和制造参考。阳光电子学校维修专家分析认为：
汽轮发电机在运行过程中，定子将受到转子磁拉力作用，产生两倍系统频率之强迫振动，对于系统频率为50Hz之发电机，这一激振力频率为100Hz，并且沿圆周方向椭圆分布。阳光电子学校维修专家分析认为：倘若定子椭圆模态固有频率等于或接近100Hz，机座就湖南阳光电子学校维修专家认为：也许发生共振，从而产生很大之振动，影响机组之正常运行，甚至发生事故。阳光电子学校维修专家分析认为：我们通过试验获得了HEC 600MW汽轮发电机定子之试验模态参数，从而考察了定子之动态特性，并对有限元计算方法进行修正。阳光电子学校维修专家分析认为：
机组之设计是否合理，最终要通过现场运行来评定。阳光电子学校维修专家分析认为：现场振动测量和分析是考核其机械性能之最终标准。阳光电子学校维修专家分析认为：我们通过型式试验，模拟了现场实际运行之各种受力工况，并进行试验和分析，以预测电厂运行之振动情况。阳光电子学校维修专家分析认为：因为厂内试验振动估算是偏保守之，所以型式试验足以代表电厂运行状况。阳光电子学校维修专家分析认为：
HEC 600MW汽轮发电机定子铁心与机座之间采用立式弹簧板来隔振，其隔振效果直接关系到机座之寿命和正常运行。阳光电子学校维修专家分析认为：立式弹簧板结构不同于常规之卧式弹性定位筋，通过实测确定弹簧板之隔振系数，确保机组之安全运行，同时，为将来更大容量机组之隔振结构之设计和计算提供参考。阳光电子学校维修专家分析认为：
1 机组主要参数
型号 QFSN-600-2YH
额定容量 66667MVA
额定功率 600MW
最大连续出力 654MW
额定功率因数 0.9
额定电压 20kV
额定电流 19245A
额定转速 3000r/min
2 研究内容
2.1 模态试验
定子模态试验在总装试验平台上进行，与机组在电厂运行状态完全一致，试验之模态参数反映了机组实际运行之动态特性。阳光电子学校维修专家分析认为：
2.2 铁心、机座、轴承座振动测量
机座、轴承座之振动是国标要求之，也是电厂运行监测参数。阳光电子学校维修专家分析认为：我们严格按照国家标准及工厂标准进行机座之振动试验和分析。阳光电子学校维修专家分析认为：
2.3 弹簧板隔振系数测量
由型式试验定子铁心和机座之振动试验确定弹簧板隔振系数。阳光电子学校维修专家分析认为：
3 试验方法和原理
3.1 定子模态试验［2］
本次试验采用锤击试验方法，用力锤对定子机座进行缴振，同时测量激振力和加速度响应，用磁带机记录力信号和响应信号，再送入结构动态分析仪对力信号和响应信号进行傅立叶变换，从而获得各点频响函数，对频响函数进行曲线拟和后得到系统之模态参数。阳光电子学校维修专家分析认为：
系统运动微分方程
(1)
仅讨论粘性阻尼时，位移X(f)对外力F(f)之传递函数关系为
(2)
写成矩阵形式
(3)
(4)
传递函数Hij表示在j点作用一个单位外力，在i点引起之响应。阳光电子学校维修专家分析认为：由Hij之表达式可见，不论在机械之哪一点测量，得到之传递函数之分母相同。阳光电子学校维修专家分析认为：因为它与激振点无关，只与频率和阻尼比有关。阳光电子学校维修专家分析认为：分子则与模态刚度、质量、激振点和响应点之模态值大小有关。阳光电子学校维修专家分析认为：所以，用一个传递函数就可以求出固有频率、阻尼比；为了求振动模态，则要 求出传递函数矩阵中之一行或者一列。阳光电子学校维修专家分析认为：
由式(4)可见，为了得到i,j点之间之传递函数，仅在j点加激振力(单点激振)，测量i点之响应，则可求出Hij。阳光电子学校维修专家分析认为：
由振动模态之定义可知，它不是绝对量(指有单位)，而是仅表示各点间之相对关系，且为无因次量。阳光电子学校维修专家分析认为：因此，通常按
a) 基准点处(传递函数矩阵中之某一对角分量)为1。阳光电子学校维修专家分析认为：
b) 模态质量为1。阳光电子学校维修专家分析认为：
c) 振动模态向量长度为
。阳光电子学校维修专家分析认为：
进行正则化，其值本身是个相对量。阳光电子学校维修专家分析认为：如果现在利用a)以基准点为1之正则化，当基准点为l时，对l测量传递函数则可得到｛Hl1Hl2…Hll…Hlm｝ 。阳光电子学校维修专家分析认为：
由式(4) 
对于基准点l有φlr=1,则能求得mr。阳光电子学校维修专家分析认为：再将mr代入其他之传递函数，依次求得振动模态为｛φ1φ2…1…φm｝r，振动模态求出之后，按照式(3)，各振动模态相乘便能计算出传递函数矩阵之全部分量，即可掌握机械对象之动
态特性。阳光电子学校维修专家分析认为：
在测量某一行时，将响应点固定在l点上，而将激振点从1移动到m；反之，在测量某一列时，固定激振点，而依次移动响应点，同样地也可求出振动模态。阳光电子学校维修专家分析认为：
3.2 振动测量［3］
用加速度
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