目前，大容量汽轮发电机定子均采用隔振机座，并注意调整机座固有频率，对减少机座振动收到良好效果。一些容量较小、定子整浸的机组，没有采用隔振机座，铁心与机座装配成一个整体，所以定子的固有频率避开100 Hz电磁力频率显得非常重要。对此，本文对60 MW空冷汽轮发电机在设计阶段计算了该机定子机座和铁心的固有频率，定子制造完工后，又进行了模态试验，表明定子固有频率避开100 Hz电磁力频率足够远，运行时不会发生电磁共振问题；机座椭圆固有频率计算值与试验值有较大的差别，铁心椭圆固有频率计算值与试验值比较吻合。

　　将机座和铁心假设为相互独立的薄圆环，薄圆环的弯曲自由振动微分式中： J为圆环横截面的惯性矩； r为圆环半径； A为圆环截面的面积；为圆环材料密度； n为弯曲振动固有频率阶数。

　　将圆环的几何尺寸和材料特性代入式（2） ，取n= 2，即获得圆环作弯曲自由振动的椭圆固有频率。60基础研究MW空冷汽轮发电机定子机座和铁心椭圆固有频率计算结果为：机座椭圆振动固有频率62. 5 H z，铁心椭圆振动固有频率228 Hz.

　　当信号f （t）和x （t）分别为某系统的输入（激励）和输出（响应）信号时，用动态信号分析仪按下列关系求得系统的当它接近1时，说明f （t）和x（t）间有良好的因果关系；当它明显小于1时，说明信号受到干扰噪声的污染，或者系统具有非线性特性。

　　通常传递函数幅频曲线的峰值或其虚频曲线的极值（在2（f ）接近1时）就是系统的固有频率。对于复杂结构判定系统的固有频率还应结合传递函数幅频曲线、相频曲线、实部和虚部曲线以及相干函数曲线综合确定。

　　求出传递函数矩阵中的一行或一列即可求出系统的模态振型，采用单点激振法求模态振型，即固定激振点，依次移动响应点，测量出某一列传递函数，用模态试验分析软件进行模态拟合求出模态固有频率及振模态试验在电机厂内进行，定子嵌线完毕，放置于下线滚架上。定子机座和铁心分别沿圆周均匀布置12个传感器测量机座的响应，每一测点激振10 20次，采集力和响应信号进行模态分析。测点布置定子机座振动固有频率： 68 H z、176 Hz、222 Hz.定子铁心振动固有频率： 174 Hz、236 Hz.定子机座和铁心模态振型圆（晃动） ，频率： 68 H z圆（呼吸） ，频率： 176 H z椭圆，频率： 222 H z由定子机座和铁心模态振型试验结果可见，机座基础研究第一阶固有频率68 Hz，为定子的刚体运动。定子机座和铁心第二阶、第三阶固有频率的试验值非常接近，这是因为机座与铁心没有隔振系统，两者构成一个整体，从铁心或机座测量的振动模态固有频率实际就是定子的模态固有频率，因此，计算铁心与机座刚性连接的定子固有频率时必须将铁心与机座一起考虑。

　　由定子机座与铁心椭圆振动固有频率计算结果与试验结果的比较可见，定子机座椭圆振动固有频率计算值62. 5 Hz，试验值222 Hz，两者相差较远，因此将机座与铁心分开来考虑不符合实际。定子铁心椭圆振动固有频率计算值228 Hz，试验值236 Hz，两者非常接近，表明定子的模态固有频率主要以铁心为主，这是因为铁心与机座为刚性连接，铁心的刚度与质量起主导作用。

　　（ 1）该类汽轮发电机定子机座及铁心的固有频率均远离100 Hz电磁力频率，铁心和机座的动力设计是合理的，机组运行时不会发生电磁共振问题。

　　（ 2）该类汽轮发电机定子机座及铁心的模态固有频率试验结果一致，表明铁心与机座实际结构构成为一个整体。

　　（ 3）类似汽轮发电机定子机座及铁心的结构型式，计算定子固有频率时，铁心与机座作为刚性连接的整体考虑比较符合实际，单独计算机座固有频率意义不大，以铁心为主，考虑机座的影响计算铁心的固有频率较符合实际，这对发电机设计时具有参考价值。