国华电力高压变频调速应用范围
4.2 循环流化床电厂
流化风机，其他同燃煤电厂。
4.3 燃气电厂
燃气轮机启动拖动，其他同燃煤电厂。
4.4 其他
水源地供水泵、热网循环泵、海水淡化泵、空压机。
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5. 专题报告
Z1 定电凝结水泵轴系的强度校核和疲劳寿命计算
定洲电厂的#3、#4机组分别于2009年9月3日和12月22日投产，凝结水泵变频驱动随机组投入。定洲电厂的#3、#4号机各有一台凝结水泵电机在低频时振动超标，振幅可达到280μm，评价振动水平依据的标准GB/T11348.2-2007《旋转机械转轴径向振动的测量和评定 第2部分：50MW以上，额定转速1500r/min、1800r/min、3000r/min、3600r/min陆地安装的汽轮机和发电机》。为了预防凝结水泵改造成变频之后出现断轴事故，需开展强度校核与轴系临界转速的校核等工作。
一、 凝结水泵轴系的参数
根据定洲电厂提供的cad图纸可获得表1中的参数。
表1 从cad图纸中获得的参数 功率为2600KW 电压10000V 电源额定频率电机 50Hz 电机轴的半径转速型号86mm 1480r/min YBPLKS710-4 流量1890t/h 扬程371.3m 转速 1480r/min 凝结泵 正常轴向推力最大轴向推力轴功率6900K 9400K 2247.1KW 重18000kg 电机轴材料Q345 泵轴材料40Cr 效率85.1％
二、 电机轴和凝结水泵轴的强度校核 1. 电机轴的强度校核
1.1电机轴的三维实体模型和网格
在anasys中绘制平面图，将平面图旋转形成三维实体模型，采用自由网格，网格精度达到2，在倒角处对网格进行细化。如图1所示。
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图1电机轴的实体模型和网格
1.2施加载荷
约束电机轴一端的所有位移，在另一端施加扭矩。电机轴传递的功率为2600KW，转速=1480r/min，即235.5rad/s。
P扭矩=，即功率(W)除以转速(rad/s)。
?2600000扭矩==11040.4N?m。
235.51.3求解并查看计算结果
通过后处理功能，查看结果。
图2 倒角处的等效上应力值
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轴径发生变化的地方一般都存在应力集中现象，如图2所示，倒角处的等效应力为3.03?107Pa，即30.3MPa。
1.3电机轴的强度校核结论
电机轴的材料为Q345，Q345是低合金钢（C<0.2%)，旧称16Mn。根据国标GB/T 1591-2008《低合金高强度结构钢》，可知当直径位于150mm~200mm之间时，Q345的屈服强度大于等于275MPa。为了保证有足够的安全程度，把屈服强度除以大于1的系数n作为材料的许用应力，系数n称为安全系数，一般情况下根据机械工程手册查找材料的安全系数，一般情况下系数n=1.2~2.5，本次计算取n=2.5。
[?]=
?ns (1)
额定工况下电机轴的等效应力为30.3MPa，由公式(1)计算Q345的许用应力为110MPa，根据第四强度理论，等效应力小于许可应力，因此凝结水泵的电机轴是满足强度校核要求的。
2. 凝结水泵轴的强度校核
2.1凝结水泵轴的加载求解
在anasys中绘制平面图，将平面图旋转形成三维实体模型和网格如图3所示。
图3 凝结水泵轴的三维实体模型和网格
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图4 凝结水泵倒角处的等效上应力值
轴径发生变化的地方一般都存在应力集中现象，如图4所示，倒角处的等效应力为6.9?107Pa，即69MPa。
2.2凝结水泵轴的强度校核结论
凝结水泵轴的材料为40Cr，40Cr是合金钢。根据高等教育出版社2001年出版的《机械设计》第七版，可知试样毛坯尺寸为100~300mm之间时，40Cr的屈服强度为490MPa。为了保证有足够的安全程度，把屈服强度除以大于1的系数n作为材料的许用应力，系数n称为安全系数，一般情况下根据机械工程手册查找材料的安全系数，对疲劳失效后会引起重大事故的重要构件，安全系数n可增大到2.2~2.5，本次计算取n=2.5。
[?]=
?ns (2)
额定工况下凝结水泵的等效应力为69MPa，根据公式(2)计算40Cr的许用应力为196MPa。根据第四强度理论，等效应力小于许可应力，因此凝结水泵轴是满足强度校核要求的。
三、 凝结水泵轴系临界转速计算
1. 扭转振动临界转速计算
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