Böyük hidrogeneratorlarda stator və rotor arasındakı qeyri-bərabər hava boşluğu (adətən "hava boşluğunun eksantrikliyi" kimi tanınır) cihazın sabit işləməsinə və ömrünə bir sıra mənfi təsirlər göstərə bilən ciddi bir nasazlıq növüdür.
Sadə dillə desək, qeyri-bərabər hava boşluğu asimmetrik maqnit sahəsinin paylanmasına səbəb olur ki, bu da öz növbəsində bir sıra elektromaqnit və mexaniki problemlərin yaranmasına səbəb olur. Aşağıda stator cərəyanına və gərginliyinə təsirini, eləcə də digər əlaqəli mənfi nəticələri ətraflı təhlil edirik.
I. Stator cərəyanına təsir
Bu, ən birbaşa və ən aşkar təsirdir.
1. Artan Cərəyan və Dalğa Formasının Təhrif Edilməsi
Prinsip: Hava boşluqları daha kiçik olan ərazilərdə maqnit müqaviməti daha kiçik və maqnit axını sıxlığı daha böyükdür; hava boşluqları daha böyük olan ərazilərdə maqnit müqaviməti daha böyük və maqnit axını sıxlığı daha kiçikdir. Bu asimmetrik maqnit sahəsi stator sarımlarında balanssız elektromotor qüvvəsi yaradır.
Performans: Bu, üç fazalı stator cərəyanlarında balanssızlığa səbəb olur. Daha da əhəmiyyətlisi, çox sayda yüksək dərəcəli harmoniklər, xüsusən də tək harmoniklər (məsələn, 3-cü, 5-ci, 7-ci və s.) cərəyan dalğa formasına daxil edilir və bu da cərəyan dalğa formasının artıq hamar sinus dalğası olmamasına, əksinə təhrif olunmasına səbəb olur.
2. Xarakterik Tezliklərə malik Cərəyan Komponentlərinin Yaranması
Prinsip: Fırlanan eksantrik maqnit sahəsi, əsas güc tezlik cərəyanını modulyasiya edən aşağı tezlikli modulyasiya mənbəyinə bərabərdir.
Performans: Yan zolaqlar stator cərəyan spektrində görünür. Xüsusilə, xarakterik tezlik komponentləri əsas tezliyin (50Hz) hər iki tərəfində görünür.
3. Sarğıların yerli həddindən artıq qızması
Prinsip: Cərəyandakı harmonik komponentlər stator sarımlarının mis itkisini (I²R itkisi) artırır. Eyni zamanda, harmonik cərəyanlar dəmir nüvəsində əlavə burulğan cərəyanı və histerezis itkiləri yaradır və bu da dəmir itkisinin artmasına səbəb olur.
Performans: Stator sarımlarının və dəmir nüvəsinin yerli temperaturu qeyri-adi şəkildə yüksəlir ki, bu da izolyasiya materiallarının icazə verilən həddini aşa, izolyasiyanın yaşlanmasını sürətləndirə və hətta qısaqapanma yanma qəzalarına səbəb ola bilər.
II. Stator gərginliyinə təsir
Gərginliyə təsir cərəyan qədər birbaşa olmasa da, eyni dərəcədə vacibdir.
1. Gərginlik Dalğa Formasının Təhrif Edilməsi
Prinsip: Generator tərəfindən yaradılan elektromotor qüvvəsi hava boşluğunun maqnit axını ilə birbaşa əlaqəlidir. Qeyri-bərabər hava boşluğu maqnit axını dalğa formasının təhrifinə səbəb olur ki, bu da öz növbəsində induksiya olunmuş stator gərginliyi dalğa formasının da təhrif olunmasına və harmonik gərginliklərə səbəb olmasına səbəb olur.
Performans: Çıxış gərginliyinin keyfiyyəti azalır və artıq standart sinus dalğası deyil.
2. Gərginlik balanssızlığı
Ağır asimmetrik hallarda, üç fazalı çıxış gərginliyində müəyyən dərəcədə balanssızlığa səbəb ola bilər.
III. Digər Daha Ciddi Mənfi Təsirlər (Cərəyan və Gərginlik Problemlərindən Səbəb Olur)
Yuxarıda göstərilən cərəyan və gərginlik problemləri daha çox ölümcül olan bir sıra zəncirvari reaksiyalara səbəb olacaq.
1. Balanssız Maqnit Dartıcı (UMP)
Bu, hava boşluğunun eksantrikliyinin ən əsas və təhlükəli nəticəsidir.
​
Prinsip: Hava boşluğu daha kiçik olan tərəfdə maqnit dartması daha böyük hava boşluğu olan tərəfə nisbətən daha böyükdür. Bu xalis maqnit dartması (XMÇ) rotoru daha kiçik hava boşluğu olan tərəfə doğru daha da çəkəcək.
Pis Dövrə: UMP qeyri-bərabər hava boşluğu problemini öz-özünə daha da ağırlaşdıracaq və pis bir dövrə əmələ gətirəcək. Eksentrisitet nə qədər şiddətlidirsə, UMP bir o qədər böyükdür; UMP nə qədər böyükdürsə, eksentrisitet bir o qədər şiddətlidir.
Nəticələr:
• Artan Vibrasiya və Səs-küy: Cihaz güclü tezlik-ikiqat vibrasiya (əsasən güc tezliyinin 2 qatı, 100Hz) yaradır və vibrasiya və səs-küy səviyyələri əhəmiyyətli dərəcədə artır.
•Komponentlərə Mexaniki Zədələnmə: Uzunmüddətli UMP, yastıq aşınmasının artmasına, rulonun yorğunluğuna, valın əyilməsinə və hətta stator və rotorun bir-birinə sürtünməsinə (qarşılıqlı sürtünmə və toqquşma) səbəb ola bilər ki, bu da dağıdıcı bir nasazlıqdır.
2. Vahid Vibrasiyasının Artması

Mənbələr: Əsasən iki cəhətdən:
1. Elektromaqnit Vibrasiyası: Balanssız maqnit dartılması (UMP) səbəbindən yaranan tezlik fırlanan maqnit sahəsi və şəbəkə tezliyi ilə əlaqədardır.
2.Mexaniki Vibrasiya: Yastıq aşınması, valın səhv düzülüşü və UMP-nin yaratdığı digər problemlərdən qaynaqlanır.
Nəticələr: Bütün generator dəstinin (turbin daxil olmaqla) sabit işləməsinə təsir göstərir və elektrik stansiyasının konstruksiyasının təhlükəsizliyini təhdid edir.
3. Şəbəkə Bağlantısına və Enerji Sisteminə Təsir
Gərginlik dalğa formasının təhrif olunması və cərəyan harmonikləri zavodun enerji sistemini çirkləndirəcək və şəbəkəyə daxil olacaq ki, bu da eyni şindəki digər avadanlıqların normal işləməsinə təsir göstərə bilər və enerji keyfiyyəti tələblərinə cavab vermir.
4. Səmərəliliyin və çıxış gücünün azalması
Əlavə harmonik itkilər və isitmə generatorun səmərəliliyini azaldacaq və eyni giriş su gücü altında faydalı aktiv güc çıxışı azalacaq.
Nəticə

Böyük hidrogeneratorlarda stator və rotor arasındakı qeyri-bərabər hava boşluğu heç də əhəmiyyətsiz bir məsələ deyil. Bu, elektromaqnit problemi kimi başlayır, lakin tez bir zamanda elektrik, mexaniki və istilik aspektlərini özündə birləşdirən hərtərəfli ciddi bir nasazlığa çevrilir. Onun yaratdığı balanssız maqnit dartması (UMP) və nəticədə yaranan şiddətli vibrasiya, qurğunun təhlükəsiz işləməsini təhdid edən əsas amillərdir. Buna görə də, qurğunun quraşdırılması, texniki xidməti və gündəlik istismarı və texniki xidməti zamanı hava boşluğunun vahidliyinə ciddi şəkildə nəzarət edilməli və eksantriklik nasazlıqlarının erkən əlamətləri onlayn monitorinq sistemləri (məsələn, vibrasiya, cərəyan və hava boşluğunun monitorinqi) vasitəsilə vaxtında aşkarlanmalı və həll edilməlidir.