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  转子支架的静、动态计算结果及分析在转子上同时施加额定扭矩、重力、离心力及不平衡磁拉力4个载荷之后,对转子进行分析计算,得到转子的等效应力云图。从应力云图可看出,轮毂、轮缘上的应力都较小,辐板上的应力较大。其中9#辐板的应力最大,辐板上的应力分布也是不均匀的,大应力主要分布在3个区域,即中的位置一:辐板应力释放孔周围,原型支架辐板断裂的位置,此处应力最大;位置二:辐板顶端中部;位置三:辐板顶端两尖角处。 


  测试结果与分析为平均应力统计计算结果,测点的应力水平随着发电机组出力的增加而增加。辐板的应力释放孔边测点A的应力幅度比较大,在过载(33MW)工作状态下辐板的孔边平均应力幅度高达63.33MPa.为满载时(30MW)有限元结果与动应力测试结果比较。  所示为从测试计算结果中截取约1s时间间隔辐板测点的动应力变化曲线。图中变化曲线表明,空载状态下,测点应力变化曲线比较有规律;随着发电机组出力的提高,测点动应力出现随机分布特征,表明机组存在不规律的随机振动,而且在机组满负荷和过载工作状态下,机组出现较大的单边磁拉力。过大的单边磁拉力将导致转子辐板应力集中位置的疲劳破坏。  
  由于应力释放孔是采用气割方法加工的,割口没有做进一步的处理,孔边表面相当粗糙,容易产生局部应力集中,因此孔边的应力水平高于测点的应力值。机组已经运行了20000h以上,造成辐板的疲劳损伤在所难免。  
  结论发电机转子支架原型的辐板最大应力较高,受交变应力再加上孔边应力集中、焊接区域的影响等,此处工作应力将会很大,容易引起疲劳破坏,说明原设计不足。动应力测试结果表明,采用全桥应变测量电路,能够有效消除集流环接触电阻对测试信号的影响。测点位置的应力水平随机组出力增加而提高,在满负荷出力状态下,测点的最大应力幅值为54.31MPa.测量数据将用于转子的工作特性评估和辐板的剩余疲劳寿命分析。虽然没能在第9#辐板最大应力区布置测点,但12#、13#、14#辐板动应测试数据与有限元分析数据较吻合,证明了理论计算与分析的可行性,为寻找机组断裂原因、进行转子支架改进提供了可靠的依据,并可供类似结构计算分析和试验时参考。
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