水轮发电机组转子不对中–碰摩耦合故障动力学分析

以水轮发电机组转子系统为研究对象，针对刚性联轴器综合不对中引起转子局部碰摩的问题，建立了机组转子不对中–碰摩耦合故障的动力学模型和微分方程，并利用数值积分方法研究该系统随不对中平行量和偏角参数变化的动力学行为。通过分岔图、Poincaré截面图、轴心轨迹图、时域波形图和幅值谱图系统地分析了发电机转子与水轮机转子在耦合故障下非线性动力学响应，发现机组转子系统随不对中平行量和偏角变化存在周期运动和复杂的拟周期，其碰摩过程非常复杂，机组故障特征频率除主要在1倍频外，还在0.3~0.4倍频处存在幅值较大的谐波分量。研究结果为水轮发电机组安全运行和准确识别转子不对中、碰摩故障提供有益的理论依据。