Análisis de características dinámicas y verificación experimental de sistemas de rotor en grandes motores síncronos
Autores: Liu, Yushuai; Hou, Jiahao; Li, Rui; Bai, Qingshun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis de características dinámicas y verificación experimental de sistemas de rotor en grandes motores síncronos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Motores síncronos grandes
Características dinámicas
Equipos de carga
Oscilaciones forzadas
Velocidad crítica
Optimización estructural
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Los grandes motores síncronos se utilizan típicamente para accionar diversos equipos de carga, como compresores alternativos. Debido a la oscilación continua de la carga, el par pulsante que actúa sobre el eje principal del motor síncrono variará continuamente con los cambios de carga. Esto conduce a oscilaciones forzadas durante la operación dinámica estable de la unidad, causando posteriormente problemas severos como sobrecalentamiento, ruido y fallos. Además, la longitud del rotor de los grandes motores síncronos es generalmente mayor que el diámetro del rotor, lo que le otorga al rotor ciertas características flexibles. Durante la operación de un motor, es necesario cruzar la velocidad crítica de primer orden, lo que hace que la resonancia sea muy probable. Por lo tanto, el análisis de las características dinámicas de los grandes motores síncronos es particularmente importante. Este estudio investiga las características dinámicas de un sistema de rotor de motor síncrono grande de 7800 kW-18P a través de análisis teóricos y experimentales exhaustivos. La investigación abarca tres aspectos clave: (1) análisis modal comparando configuraciones con y sin ventilador, (2) evaluación de respuesta armónica y (3) determinación de la velocidad crítica bajo condiciones de masa concentrada. La validación experimental se realizó mediante pruebas con martillo de impacto, con frecuencias naturales medidas que muestran una fuerte correlación con los resultados simulados para el ensamblaje del núcleo del polo magnético. Los hallazgos no solo confirman la validez de la velocidad operativa, sino que también establecen una base confiable para la posterior optimización estructural de máquinas síncronas de alta potencia.
Descripción
Los grandes motores síncronos se utilizan típicamente para accionar diversos equipos de carga, como compresores alternativos. Debido a la oscilación continua de la carga, el par pulsante que actúa sobre el eje principal del motor síncrono variará continuamente con los cambios de carga. Esto conduce a oscilaciones forzadas durante la operación dinámica estable de la unidad, causando posteriormente problemas severos como sobrecalentamiento, ruido y fallos. Además, la longitud del rotor de los grandes motores síncronos es generalmente mayor que el diámetro del rotor, lo que le otorga al rotor ciertas características flexibles. Durante la operación de un motor, es necesario cruzar la velocidad crítica de primer orden, lo que hace que la resonancia sea muy probable. Por lo tanto, el análisis de las características dinámicas de los grandes motores síncronos es particularmente importante. Este estudio investiga las características dinámicas de un sistema de rotor de motor síncrono grande de 7800 kW-18P a través de análisis teóricos y experimentales exhaustivos. La investigación abarca tres aspectos clave: (1) análisis modal comparando configuraciones con y sin ventilador, (2) evaluación de respuesta armónica y (3) determinación de la velocidad crítica bajo condiciones de masa concentrada. La validación experimental se realizó mediante pruebas con martillo de impacto, con frecuencias naturales medidas que muestran una fuerte correlación con los resultados simulados para el ensamblaje del núcleo del polo magnético. Los hallazgos no solo confirman la validez de la velocidad operativa, sino que también establecen una base confiable para la posterior optimización estructural de máquinas síncronas de alta potencia.