Няроўны паветраны зазор паміж статарам і ротарам (звычайна вядомы як «эксцэнтрысітэт паветранага зазору») у буйных гідрагенератарах з'яўляецца сур'ёзнай няспраўнасцю, якая можа мець шэраг негатыўных наступстваў для стабільнай працы і тэрміну службы агрэгата.
Простымі словамі, нераўнамерны паветраны зазор выклікае асіметрычнае размеркаванне магнітнага поля, што, у сваю чаргу, выклікае шэраг электрамагнітных і механічных праблем. Ніжэй мы падрабязна разгледзім уплыў на ток і напружанне статара, а таксама іншыя звязаныя з гэтым неспрыяльныя наступствы.
I. Уплыў на ток статара
Гэта найбольш прамы і відавочны эфект.
1. Павелічэнне току і скажэння формы сігналу
Прынцып: У зонах з меншымі паветранымі зазорамі магнітнае супраціўленне меншае, а шчыльнасць магнітнага патоку большая; у зонах з большымі паветранымі зазорамі магнітнае супраціўленне большае, а шчыльнасць магнітнага патоку меншая. Гэта асіметрычнае магнітнае поле індукуе незбалансаваную электрарухальную сілу ў абмотках статара.
Характарыстыкі: Гэта прыводзіць да дысбалансу трохфазных токаў статара. Што яшчэ больш важна, у форму току ўводзіцца вялікая колькасць высокіх гармонік, асабліва няцотных гармонік (напрыклад, 3-я, 5-я, 7-я і г.д.), у выніку чаго форма току перастае быць гладкай сінусоідай, а скажоная.
2. Генерацыя кампанентаў току з характэрнымі частотамі
Прынцып: Круцельнае эксцэнтрычнае магнітнае поле эквівалентна нізкачастотнай крыніцы мадуляцыі, якая мадулюе асноўны ток прамысловай частаты.
Характарыстыкі: У спектры току статара з'яўляюцца бакавыя паласы. У прыватнасці, характарыстыкі частаты з'яўляюцца па абодва бакі ад асноўнай частаты (50 Гц).
3. Лакальны перагрэў абмотак
Прынцып: Гарманічныя складнікі току павялічваюць страты ў медзі (страты I²R) у абмотках статара. Адначасова гарманічныя токі ствараюць дадатковыя страты на віхравыя токі і гістэрэзіс у жалезным стрыжні, што прыводзіць да павелічэння страт у жалезе.
Прадукцыйнасць: Лакальная тэмпература абмотак статара і жалезнага стрыжня анамальна павышаецца, што можа перавысіць дапушчальную мяжу ізаляцыйных матэрыялаў, паскорыць старэнне ізаляцыі і нават прывесці да кароткага замыкання і перагарання.
II. Уплыў на напружанне статара
Нягледзячы на ​​тое, што ўплыў на напружанне не такі прамы, як на сілу току, ён гэтак жа важны.
1. Скажэнне формы сігналу напружання
Прынцып: Электрарухальная сіла, якая ствараецца генератарам, непасрэдна звязана з магнітным патокам у паветраным зазоры. Няроўны паветраны зазор выклікае скажэнне формы хвалі магнітнага патоку, што, у сваю чаргу, таксама прыводзіць да скажэння формы хвалі індукаванага напружання статара, якое змяшчае гармонічныя напружанні.
Прадукцыйнасць: Якасць выходнага напружання зніжаецца і больш не з'яўляецца стандартнай сінусоіднай хваляй.
2. Дысбаланс напружання
У выпадках сур'ёзнай асіметрыі гэта можа выклікаць пэўную ступень дысбалансу трохфазнага выходнага напружання.
III. Іншыя больш сур'ёзныя неспрыяльныя наступствы (выкліканыя праблемамі з токам і напружаннем)
Вышэйзгаданыя праблемы з токам і напружаннем яшчэ больш выклічуць серыю ланцуговых рэакцый, якія часта бываюць больш смяротнымі.
1. Незбалансаванае магнітнае прыцягненне (НМП)
Гэта найбольш істотнае і небяспечнае наступства эксцэнтрысітэту паветранага зазору.
​
Прынцып: На баку з меншым паветраным зазорам магнітнае прыцягненне значна большае, чым на баку з большым паветраным зазорам. Гэта чыстае магнітнае прыцягненне (ЧМП) будзе яшчэ больш прыцягваць ротар да боку з меншым паветраным зазорам.
Заганнае кола: нераўнамернае паветранае зазорнае зрушэнне (UMP) пагоршыць праблему нераўнамернага паветранага зазору, утвараючы заганнае кола. Чым большы эксцэнтрысітэт, тым большы UMP; чым большы UMP, тым большы эксцэнтрысітэт.
Наступствы:
• Павышаная вібрацыя і шум: прылада генеруе моцную вібрацыю з падвоенай частатой (у асноўным у 2 разы вышэйшую за частату сеткі, 100 Гц), і ўзровень вібрацыі і шуму значна павялічваецца.
• Механічнае пашкоджанне кампанентаў: працяглая ўздзеянне UMP прывядзе да павелічэння зносу падшыпнікаў, стомленасці шыек, выгібу вала і нават можа прывесці да трэння статара і ротара адзін аб аднаго (узаемнае трэнне і сутыкненне), што з'яўляецца разбуральнай паломкай.
2. Павышаная вібрацыя агрэгата

Крыніцы: У асноўным з двух бакоў:
1. Электрамагнітная вібрацыя: выкліканая незбалансаваным магнітным прыцягненнем (НМП), частата якой звязана з круцільным магнітным полем і частатой сеткі.
2. Механічная вібрацыя: выкліканая зносам падшыпнікаў, няправільным сумяшчэннем вала і іншымі праблемамі, выкліканымі UMP.
Наступствы: парушае стабільную працу ўсёй генератарнай устаноўкі (у тым ліку турбіны) і пагражае бяспецы канструкцыі электрастанцыі.
3. Уплыў на падключэнне да электрасеткі і энергасістэму
Скажэнне формы хвалі напружання і гармонікі току будуць забруджваць энергасістэму станцыі і ўводзіць у сетку, што можа паўплываць на нармальную працу іншага абсталявання на той жа шыне і не адпавядаць патрабаванням якасці электраэнергіі.
4. Зніжэнне эфектыўнасці і выходнай магутнасці
Дадатковыя страты гармонік і награванне знізяць эфектыўнасць генератара, і пры той жа ўваходнай магутнасці вады карысная актыўная магутнасць будзе змяншацца.
Выснова

Няроўны паветраны зазор паміж статарам і ротарам у буйных гідрагенератарах — гэта далёка не дробязь. Спачатку гэта электрамагнітная праблема, але хутка перарастае ў сур'ёзную няспраўнасць, якая аб'ядноўвае электрычныя, механічныя і цеплавыя аспекты. Незбалансаванае магнітнае прыцягненне (НМП), якое яно выклікае, і моцная вібрацыя, якая ў выніку гэтага з'яўляюцца асноўнымі фактарамі, якія пагражаюць бяспечнай працы ўстаноўкі. Таму падчас мантажу, тэхнічнага абслугоўвання, а таксама штодзённай эксплуатацыі і рамонту ўстаноўкі неабходна строга кантраляваць аднастайнасць паветранага зазору, а раннія прыкметы эксцэнтрысітэтных няспраўнасцей павінны быць выяўлены і своечасова ліквідаваны з дапамогай сістэм анлайн-маніторынгу (напрыклад, маніторынгу вібрацыі, току і паветранага зазору).