Особенности использования метода ударных импульсов при вибрационной диагностике статоров турбогенераторов
Аннотация
Статья посвящена расчетно-экспериментальному исследованию вибрационного состояния элементов торцевых зон статоров мощных турбогенераторов. В связи с особенностями конструкции и условиями работы при совместном воздействии температурных и нестационарных электромагнитных полей, конструктивные элементы торцевых зон статоров мощных турбогенераторов подвержены вибрации. Чрезмерные уровни вибрации в конструкции ведут к возникновению усталостных трещин в вибронагруженных элементах и выходу их из строя с последующим остановом генератора и, как следствие, целого энергоблока. В связи с этим создание надежно работающей электрической машины является важной и актуальной научно- технической задачей. Для решения подобных задач в настоящее время активно применяются различные расчетные и экспериментальные методики, которые зачастую используются независимо друг от друга. Особенностью настоящей работы является совместное использование современных расчетных и экспериментальных методов для решения задачи по обеспечению вибронадежности элементов торцевых зон статоров мощных турбогенераторов. Рассмотрены вопросы вибрационной диагностики статоров турбогенераторов методом ударных импульсов с целью повышения вибрационной надежности. Выполнено численное моделирование импульсного динамического воздействия на модель выводного конца мощного турбогенератора. Модель состоит из шинодержателя, жестко закрепленного по основанию элемента нажимной плиты, и выводного конца c композитной изоляцией. Физико- механические свойства изоляции приняты в соответствии с результатами расчетно-экспериментальных исследований. Результаты расчетных исследований позволили определить зависимости регистрируемых откликов от места и длительности удара, а также выбрать точку приложения импульса в зависимости от формы колебаний. Разработаны рекомендации по проведению вибрационной диагностики методом ударных импульсов на примере выводных шин статоров турбогенераторов, позволяющие увеличить уровень получаемых сигналов и повысить вероятность обнаружения всех форм колебаний в требуемом диапазоне частот.
Об авторах
С. Н. ГавриловРоссия
А. В. Гаев
Россия
В. И. Никитин
Россия
Г. Д. Пигрова
Россия
Список литературы
1. Барков А. В., Баркова Н. А. Вибрационная диагностика машин и оборудования. Анализ вибрации: Учеб. пособие / СПб.: СПбГМТУ, 2004, 156 с.
2. Петрухин В. В., Петрухин С. В. Основы вибродиагностики и средства измерения вибрации: Учебное пособие / Москва: Инфра-Инженерия, 2010, 176 с.
3. Самородов Ю. Н. Дефекты генераторов. М., ЗАО «Энергетические технологии», 2005. 151 с.
4. Гаев А. В., Шевчук Р. Э. Расчетно-экспериментальная методика анализа и оценки вибрационного состояния токоведущих элементов электрических машин с композитной изоляцией // Надежность и безопасность энергетики. 2016. №4 (35). С. 56 – 61.
5. Гаврилов С. Н., Румянцев М. И., Петреня Ю. К. «Эффективные свойства модели статора турбогенератора для определения спектра собственных частот» // Электрические станции. №8. 2017. С. 53 – 57.
6. О вибрационных характеристиках статоров мощных турбогенераторов. / Ю. К. Петреня, О. В. Антонюк, С. Н. Гаврилов, А. В. Гаев. Х международная научно-техническая конференция «Проблемы энергосбережения и пути их решения». НТУ «ХПИ», Харьков, апрель 2014. ISSN 2078-774X. Вісник НТУ «ХПІ». 2014. №11(1054) стр. 139 – 144.
7. Бахвалов И. С., Панасенко П. П. Осреднение процессов в периодических средах. Москва. «Наука». 1984. 215 с.
8. Боровков А. И. Эффективные физико-механические свойства волокнистых композитов. – М.: Изд-во ВИНИТИ, 1985, 113 с.
9. Боровков А. И., Пальмов В. А. Базовые решения и регулярное разложение в механике периодических композитов. Труды СПбГТУ, вычислительная математика и механика, №498. С 73 – 90.
10. Победря Б. Е. Механика композитных материалов. – М.: Изд. Московского университета. 1989. 136 с.
Для цитирования:
Гаврилов С.Н., Гаев А.В., Никитин В.И., Пигрова Г.Д. Особенности использования метода ударных импульсов при вибрационной диагностике статоров турбогенераторов. Надежность и безопасность энергетики. 2018;11(1):36-40. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2018-11-1-36-40
For citation:
Gavrilov S.N., Gaev A.V., Nikitin V.I., Pigrova G.D. Main features of using the shock pulse method for vibration diagnostics of turbogenerator stators. Safety and Reliability of Power Industry. 2018;11(1):36-40. (In Russ.) https://doi.org/10.24223/1999-5555-2018-11-1-36-40