张 楚， 张礼亮， 刘 石， 高庆水， 邓小文， 杨 毅， 杨建刚

(1. 广东电网有限责任公司 电力科学研究院，广州 510080；2.东南大学 火电机组振动国家工程研究中心，南京 210096)

风机变频运行具有节能效果显著、负荷调节能力强的显著优点，对原定速运行的风机实施变频改造是发电厂节能降耗的重要途径。但是，一些风机变频改造前运行稳定，变频改造后却频发断叶片[1]、转轴裂纹[2]、联轴器损坏等各类故障[3-5]，对风机安全、稳定、可靠运行产生了很大影响，对其故障机理和抑制技术的研究正受到越来越多的重视。

电机驱动的风机是一类典型的机电耦合系统，电气驱动系统会对主传动系统产生很大影响。研究这类系统故障机理时，需要考虑系统各部件之间的机电耦合关系。早期研究大多不考虑逆变器影响[6]。随着变频调速技术的发展，人们发现变频器工作过程中产生的高次谐波电压容易引起电磁转矩脉动，对设备安全运行产生很大影响[7]。目前这类研究大多针对电主轴或轧机系统。文献[8]研究了采用逆变器供电的电主轴系统软启动特性，指出若系统机电参数匹配不当，将会诱发强烈的机电耦合振动。文献[9]研究了变频谐波诱发的轧机传动非线性耦合振动问题。文献[10]建立了电机-轧机主传动系统耦合模型，研究了串联电容、摩擦、间隙等对轧机系统振动特性的影响。现阶段风机变频设计大多是通过对风机、电机和变频器的分离分析来完成的，导致变频运行的风机频繁发生故障。……