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定子绕组端部整体振型及固有频率检测的重要性
定子绕组是电机、发电机等电力设备的核心部件之一，其端部结构在设备运行中承受电磁力、机械振动等多重载荷。若定子绕组端部的整体振型或固有频率与运行频率发生共振，可能导致绝缘磨损、连接部件松动甚至绕组断裂等严重后果。因此，对定子绕组端部整体振型及固有频率进行精确检测，是评估设备运行稳定性、优化设计参数及预防故障的关键环节。通过检测，可以验证绕组的机械强度是否满足设计要求，并为后续的振动抑制措施提供数据支持。
检测项目与内容
定子绕组端部整体振型及固有频率的检测主要包括以下项目：
- 振型分析：通过模态测试获取绕组端部在不同频率激励下的振动形态；
- 固有频率测试：测定绕组的各阶固有频率，避免与运行频率重叠；
- 振动幅值测量：评估特定频率下绕组振动的幅值是否超标；
- 模态参数辨识：提取阻尼比、模态质量等参数以支持动力学模型修正。
检测仪器与设备
检测过程中需采用高精度仪器组合：
- 振动传感器：如加速度计或激光测振仪，用于采集振动信号；
- 动态信号分析仪：实现频谱分析与模态参数提取；
- 激振装置：包含力锤、电磁激振器等，用于施加可控激励；
- 数据采集系统：同步记录多通道振动响应数据；
- 模态分析软件：如LMS Test.Lab或ME'Scope，用于振型可视化与参数计算。
检测方法与流程
检测通常按以下步骤展开：
- 实验模态分析（EMA）：通过多点激励或响应法建立绕组的模态模型；
- 有限元仿真验证：结合仿真结果修正实测数据，提高分析精度；
- 激振方式选择：根据绕组尺寸选用随机激励、扫频正弦或脉冲激励；
- 数据采集与处理：对振动信号进行滤波、窗函数处理及FFT变换；
- 模态参数识别：利用小二乘复指数法（LSCE）或PolyMAX算法完成参数拟合。
检测标准与规范
检测需遵循国内外相关标准：
- IEC 60034-14：旋转电机振动测量与评价方法；
- GB/T 10068-2020：轴中心高为56mm及以上电机的机械振动测试；
- IEEE 115-2019：同步电机试验规程中关于振动特性的要求；
- JB/T 10392-2021：汽轮发电机定子绕组端部动态特性测试导则。
特别针对大型发电机，需满足固有频率与2倍工频（100Hz）的偏离度大于±15%的设计要求。
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