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简答题引起汽轮发电机组横向振动的原因有哪些？各种原因引起的振动有何特点？为什么横向受迫振动最大振幅的相位与激振力的相位不一致？ 
  • 引起汽轮发电机组横向振动的原因有：
    （1）不平衡的旋转离心力，包括转子质量不平衡；转子弯曲；转子上套装零件松动产生的不平衡离心力。
    （2）发电机电磁力不平衡，包括发电机转子和静子不同心；发电机转子线圈匝间短路造成磁场偏心；发电机静子铁心振动产生的不平衡电磁力。
    （3）轴承油膜自激振荡。
    （4）联轴节缺陷或对中不良。
    （5）通流部分汽流的自激振荡。
    （6）发电机三相负载不平衡，或电网故障在发电机内产生的脉冲电磁力矩使发电机组的扭转振动。
    （7）轴承支撑刚度不足。
    不平衡的旋转离心力产生的振动，其振幅与转子转速的平方成正比；其振动频率与转子旋转频率相等；通过临界转速时振幅达最大值。其中：转子质量不平衡产生的振动，在相同的转速下，最大振幅的相位和转子的晃度不变；转子弯曲，其晃度变化，在相同的转速下，其振动的振幅与其晃度成正比，最大振幅的相位与转子晃度的变化一致。转子上套装零件松动产生的振动发生在高转速，或负荷突然增加的条件下，其最大振幅的相位与其定位键位置的相位有关。
    发电机电磁力不平衡产生的振动，发电机轴承的振幅最大，且振幅与发电机转子的励磁电流成正比。其中：发电机转子和静子不同心产生的振动，其振动频率为转子旋转频率的两倍，最大振幅的相位与偏心的相位有关。发电机转子线圈匝间短路产生的振动，其振动频率与转子旋转频率相等，且输出电压特性的零点漂移。发电机静子铁心振动诱发转子的振动，是静子铁心与转子之间的偶合振动，其频率为转速的两倍，与转子和静子不同心产生的振动相比其静子的振幅较大。
    轴承发生油膜自激振荡产生的振动，在转子旋转频率为其横向自振频率的两倍左右时突然发生，且振幅在较大的转速范围内保持不变；轴承发生油膜振荡前，转子振动中含有频率约等于旋转频率一半的谐波；在发生油膜振荡后，其主振频率等于转子的自振频率，而与转速无关，约等于1/2的旋转频率。
    联轴节本身有缺陷或对中不良，则造成质量不平衡，引起机组振动，具有质量不平衡振动的特点。它与质量不平衡引起的振动之间的差别是：质量不平衡的转子，其两端轴承的振幅较大，而联轴节对中不良引起的振动，联轴节两侧轴承的振幅比较大。若联轴节本身无缺陷仅对中不良，则轴承上的负荷将重新分配，两恻轴承油膜压力差别较大，且轻载一侧转子的临界转速降低，易诱发该轴承失稳，发生油膜振荡。
    通流部分汽流发生自激振荡诱发的振动，仅出现在高压转子，而且多出现在机组高负荷工况下。降低机组负荷，振动可很快消失。另外振动频率不是工作转速对应的频率，而是与转子的一阶自振频率相等。
    发电机三相负载不平衡，或电网故障在发电机内产生的脉冲电磁力矩，使发电机组产生扭转振动，其振动频率与转子某一阶扭转振动的自振频率相等。若发生共振，则会出现严重事故。
    轴承支撑刚度不足不是激发转子振动的原因，只是使振动放大，合格的振动变为不和格。
    汽轮发电机组横向振动是交变的不平衡力引起，一旦发生振动，伴随产生振动阻尼力，它与转轴振动速度成正比，其方向与其线速度的方向相反。由于转轴以角速度ω旋转，故阻尼力有与转轴切线方向一致的分力。阻尼力与不平衡激振力的合力是周期性变化的交变力，激起转轴横向受迫振动。转轴横向振动的方向与此合力的方向一致，与不平衡激振力的方向有一夹角φ。此夹角的大小与振动阻尼的大小、转轴旋转频率和其自振频率的比值有关。

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