大型汽轮发电机组是火电厂的核心动力设备，机组轴系长期旋转运行，易受各类干扰而产生振动故障，从而导致工作异常，影响机组和电网的安全稳定运行。其中，共振是引发机组轴系异常振动的一个关键原因，当轴系受到的激励力频率与轴系固有频率重合时，易于诱发共振导致的振动故障。

国际标准组织（ISO）定义系统共振时发生主响应的特征转速为临界转速。研究机组轴系的临界转速及其影响因素，对轴系的优化设计和安全运行具有重要意义。现有关于汽轮发电机组轴系弯振临界转速的研究多针对单转子或整个轴系，对各转子与轴系之间临界转速的关系研究不足。

北京信息科技大学自动化学院的乔迪、李娟、杨俊杰，以某600 MW汽轮发电机组轴系为研究对象，首先建立无支承轴承的机组轴系传递矩阵模型和三维有限元模型，计算出轴系的弯振固有模态；然后利用有限元法分析含支承轴承的轴系与各单转子的临界转速及其模态振型的关系；最后讨论各转子的支承轴承油膜刚度对轴系临界转速的影响规律。

研究发现，轴系前六阶模态振型以临界转速低于且最接近于轴系对应临界转速的单转子的模态振型为主，其中五、六阶模态存在该单转子及其相邻转子的组合振动；随着轴系中各转子的轴承油膜刚度增大，仅轴系模态振型与该转子振动有关阶次的轴系临界转速明显升高，而其余阶次临界转速基本不变。研究结果可为大型机组的轴系设计和弯振监测提供参考。

本工作成果发表在2026年第2期《电气技术》，论文标题为“汽轮发电机组轴系弯振模态及临界转速影响因素分析”，本课题得到国家自然科学基金项目的支持。