隨著我國火電機組的裝機容量日益擴大,發電機單機容量已由原來的300MW 發展到600 MW、1 000 MW ,對于發電機定子端部動態特性的設計、改進以及試驗研究已經具備一定的規模,尤其是利用各種新式的測試手段對發電機繞組端部進行固有頻率及模態試驗分析的方法越來越成熟。發電機定子繞組端部是發電機安全運行的薄弱的部位,發電機定子端部繞組漸開線部分的不規則形狀決定它不可能象槽中線棒那樣牢靠固定,由于制造工藝等問題,許多墊塊與線棒間只是點接觸,不能形成剛體結構。運行中形成兩種頻率的振動效應,一種是轉頻效應,振動頻率與轉速有關;另一種是由轉子磁場在定子鐵心和定子繞組線棒上引起的倍頻(100 Hz) 振動,受到二倍工頻徑向交變力的作用,與電流的二次方成正比。定子繞組端部諧振或其他原因造成綁繩、支架固定螺栓和槽內緊固件松動及線棒絕緣磨損的現象時有發生,使得發電機的事故日益頻繁。因此準確測量定子繞組端部的振動特性,預測發電機在實際工作狀態下的振動特性,及早采取防范措施尤為重要。通過對發電機模態進行分析,評價發電機繞組端部整體結構動態特性,是近年來發展起來的一種行之有效的方法。

模態是機械結構的固有振動特性。每個模態具有特定的固有頻率、阻尼比和模態振型。通過模態分析,掌握結構在某一頻率范圍內各階主要模態的特性,就可預計結構在此階段內的實際振動響應。模態試驗就是通過測量各部位的固有頻率,再用計算機模態軟件以數學方法確定整體的固有頻率和不同頻率下的振動形態。通過定子繞組端部固有頻率測試及模態分析試驗，以確定發電機定子繞組端部的動態特性，確認定子繞組端部是否存在95Hz~110Hz范圍內的固有頻率及橢圓振型模態；同時測量引出線的固有頻率，確認是否存在95Hz~108Hz范圍內的固有頻率。

發電機勵端和氣端激光非接觸式模態測試系統，由模態力錘，一套激光測儀VSM4000L-EXTRA，專用支架和數據采集器組成。通過力錘敲擊勵端和氣端激發振動，通過單點激光測振儀測量激勵引起的振動位移響應，得到激勵點和響應點之間的傳遞函數。通過專用支架上的自動旋轉裝置，可以把激光測振儀準確地轉動角度，改變響應點的測點位置，直到測量完所有測點響應。這樣，敲擊點可以是固定的一點，不必移動，只要旋轉激光測振儀，也就是改變響應點，就可以輕易地完成發電機勵端和氣端所有點的傳遞函數。

另外，通過激光測振儀上的遙測儀，可以輕松地測量所有的測點坐標以及所有測點的同心度 。可以非常方便地建立實驗模型。

                         模態振型

系統主要配置表