宋子军-双碳稳定电网高可靠箱式发电机.pdf

1、共体数字科技团队双碳稳定电网高可靠箱式发电机01项目背景目前，碳中和碳达峰已经是国家的基本政策，对于能源装备制造业提出了严峻的挑战，意味着将近150万亿的产业要转移，比如原来煤电是我国发电的主要来源，要向天然气发电方向转化，这就需要研究新的技术，试制新的产品，发电机，电动机产品性能都要改变。原来煤的运输也要改为天然气的运输。这就产生了新的市场需求，抓住了这个市场就能得到比较高的利润。我们国家装备制造业大而不强，以仿制为主，产品性能不尽如人意，主要原因是没有掌握核心技术。而数字仿真技术的出现则对原来落后的装备制造业起到颠覆性的作用。共体数字科技在长期的生产实践中攻克了电机结构设计与仿真的关键性技

2、术，十余年来应用到电机生产中，目前处于世界领先的地位，该技术应用于电机的研发中使得产品在市场上具有竞争力，可以保证投资的利润。02油膜振荡油膜振荡发生在油润滑滑动轴承的旋转设备中，在转子正常工作时，轴径中心和轴承中心并不重合，而是存在一个偏心距e，当载荷不变、油膜稳定时，偏心距e保持不变，机组运行稳定，轴颈上的载荷W与油膜压力保持平衡，若外界给轴颈一扰动力，使轴心O1位置产生一位移e而达到新位置，这时油膜压力由p变为p，因而不再与此时的载荷W(W-W)平衡，两者的合力为F，其分力F1将推动轴颈回到起初的平衡位置O1，而在分力F2的作用下，轴颈除了以角速度作自转外，还将绕O1涡动(涡动方向与转动

3、方向相同)，其涡动速度约为角速度的一半，称为油膜涡动(半速涡动)。油膜涡动产生后就不消失，随着工作转速的升高，其涡动频率也不断增强，振幅也不断增大，如果转子的转速继续升高到第一临界转速的2倍时，其涡动频率与一阶临界转速相同，产生共振，振幅突然骤增，振动非常剧烈，轴心轨迹突然变成扩散的不规则曲线，半频谐波振幅值就增加到接近或超过基频振幅，若继续提高转速，则转子的涡动频率保持不变，始终等于转子的一阶临界转速，这种现象称为油膜振荡。02油膜振荡振动频率为组合频率，次谐波非常丰富，并且与转子的一阶临界转速相等的频率的振幅接近或超过基频振幅;工作转速高于第一临界转速的2倍时才发生强烈振动，振荡频率等于转

4、子的第一临界转速，并且不随工作转速的变化而变化，只有工作转速低于2倍第一临界转速后，剧烈振动才消失;轴心轨迹为发散的不规则形状，进动方向为正进动;油膜振荡形成原因：油膜振荡是由半速涡动发展而成，即当转子转速升至两倍于第一临界转速时，涡动频率与转子固有频率重合，使转子-轴承系统发生共振性振荡而引起，如果能提高转子的第一临界转速，使其大于0.5倍工作转速，即可避免发生油膜振荡。02采用座式轴承的圆筒式发电机 和采用端盖式轴承箱式发电机对比采用座式轴承的圆筒式发电机是轴承和机座分开，轴承间距大，轴系长，不但一阶临界转速较低，而且工作转速接近二阶临界转速，工作稳定性不佳箱式发电机采用端盖式轴承，轴承间

5、距短，转子一阶临界高，二阶临界转速远远高于工作转速，方便快速启停和多次启停02采用座式轴承的圆筒式发电机 和采用端盖式轴承箱式发电机对比03技术特点因为风电，光伏，储能等的出现，未来电网的要求高可靠性高耐受电网，以确保电网稳定运行，对转动惯量提出新的要求2极电机转子工作转速为3000RPM，转子第一阶临界转速必须在1500RPM以上，避免出现油膜涡动，确保转子的稳定性。转子动力学分析03技术特点因为风电，光伏，储能等的出现，未来电网的要求高可靠性高耐受电网，以确保电网稳定运行，对转动惯量提出新的要求2极电机转子工作转速为3000RPM，转子第一阶临界转速必须在1500RPM以上，避免出现油膜涡

6、动，确保转子的稳定性。转子动力学分析箱式电机使用端盖式轴承，转子轴间距短，刚度高，一阶临界转速符合稳定性条件。技术难点是振动问题。对箱式电机的模态进行精确的计算分析，确保避开率。箱式发电机模态分析系列箱式发电机模态分析模型分析分析后生产的电机分析后生产的电机我们设计生产的箱式发电机和GE所用箱式发电机对比04项目优势在碳中和产业前景下，急需关键性技术落地，可帮助我们在碳中和装备制造行业中抢占先机。数字化技术的应用，可以使得我们设计制造的产品性能超过市场现有的产品，带来足够的利