Ójafn loftbil milli stator og rotor (almennt þekkt sem „loftbilsskekkja“) í stórum vatnsaflstöðvum er alvarleg bilun sem getur haft fjölda neikvæðra áhrifa á stöðugan rekstur og líftíma einingarinnar.
Einfaldlega sagt veldur ójafn loftbil ósamhverfri dreifingu segulsviðs, sem aftur veldur röð rafsegulfræðilegra og vélrænna vandamála. Hér að neðan greinum við ítarlega áhrifin á statorstraum og spennu, sem og aðrar tengdar skaðlegar afleiðingar.
I. Áhrif á statorstraum
Þetta eru beinustu og augljósustu áhrifin.
1. Aukin straum- og bylgjuformsröskun
Meginregla: Á svæðum með minni loftbilum er segulviðnámið minna og segulflæðisþéttleikinn meiri; á svæðum með stærri loftbilum er segulviðnámið meira og segulflæðisþéttleikinn minni. Þetta ósamhverfa segulsvið veldur ójafnvægi í rafhreyfikrafti í statorvöfðunum.
Afköst: Þetta veldur ójafnvægi í þriggja fasa statorstraumum. Mikilvægara er að fjöldi háþróaðra harmonía, sérstaklega oddatölur (eins og 3., 5., 7. o.s.frv.), eru kynntar inn í straumbylgjuformið, sem veldur því að straumbylgjan er ekki lengur slétt sínusbylgja heldur bjagast.
2. Myndun straumþátta með einkennandi tíðni
Meginregla: Snúningssegulsviðið, sem er miðlægt, jafngildir lágtíðni mótunargjafa sem mótar grunnstraum aflstíðninnar.
Afköst: Hliðarbönd birtast í statorstraumsrófi. Einkennandi tíðniþættir birtast báðum megin við grunntíðnina (50Hz).
3. Staðbundin ofhitnun vafninga
Meginregla: Harmonískir þættir í straumnum auka kopartap (I²R tap) í stator vafningunum. Á sama tíma valda harmonískir straumar viðbótar hvirfilstraums- og hýsteresu tapi í járnkjarnanum, sem leiðir til aukins járntaps.
Afköst: Staðbundið hitastig statorvindinganna og járnkjarna hækkar óeðlilega, sem getur farið yfir leyfileg mörk einangrunarefna, flýtt fyrir öldrun einangrunar og jafnvel valdið skammhlaupsbruna.
II. Áhrif á statorspennu
Þó að áhrifin á spennu séu ekki eins bein og á straum, þá eru þau jafn mikilvæg.
1. Spennubylgjuformsröskun
Meginregla: Rafmótorkrafturinn sem rafallinn myndar er í beinu samhengi við segulflæði loftbilsins. Ójafnt loftbil veldur röskun á segulflæðisbylgjuformi, sem aftur veldur því að spennubylgjan á statornum bjagast einnig og inniheldur samhljóma spennu.
Afköst: Gæði útgangsspennunnar minnkar og er ekki lengur stöðluð sínusbylgja.
2. Spennuójafnvægi
Í alvarlegum ósamhverfum tilfellum getur það valdið ákveðnu ójafnvægi í þriggja fasa útgangsspennunni.
III. Aðrar alvarlegri skaðlegar afleiðingar (af völdum straum- og spennuvandamála)
Ofangreind straum- og spennuvandamál munu kalla fram röð keðjuverkunar, sem oft eru banvænni.
1. Ójafnvægis segulkraftur (UMP)
Þetta er kjarninn í og ​​hættulegasta afleiðingin af ójöfnu loftrými.
​
Meginregla: Á þeirri hlið sem hefur minna loftbil er segulkrafturinn mun meiri en á þeirri hlið sem hefur stærra loftbil. Þessi nettó segulkraftur (UMP) mun toga snúningshlutann enn frekar að þeirri hlið sem hefur minna loftbil.
Vítahringur: Ójöfn loftbilun (UMP) eykur sjálf vandamálið með ójöfnu loftrými og myndar vítahring. Því meiri sem sérvitringurinn er, því meiri er UMP; því meiri sem UMP er, því meiri er sérvitringurinn.
Afleiðingar:
• Aukinn titringur og hávaði: Tækið myndar sterka tíðni-tvöföldun titrings (aðallega tvöföldun á afltíðninni, 100Hz) og titringur og hávaði aukast verulega.
•Vélræn skemmdir á íhlutum: Langtíma bilun í legunum veldur auknu sliti á legum, þreytu á öxlum, beygju ássins og getur jafnvel valdið því að statorinn og snúningshlutinn nuddist saman (gagnkvæm núningur og árekstur), sem er alvarleg bilun.
2. Aukinn titringur í einingunni

Heimildir: Aðallega úr tveimur áttum:
1. Rafsegultitringur: Orsök ójafnvægis segultogs (UMP), tíðnin tengist snúningssegulsviðinu og tíðni netsins.
2. Vélrænn titringur: Orsakast af sliti á legum, rangri stillingu á öxl og öðrum vandamálum af völdum UMP.
Afleiðingar: Hefur áhrif á stöðugan rekstur alls rafstöðvarsamstæðunnar (þar með talið túrbínunnar) og ógnar öryggi stöðvarhússins.
3. Áhrif á tengingu við raforkukerfið og raforkukerfið
Röskun á spennubylgju og straumsveiflur munu menga raforkukerfi verksmiðjunnar og sprauta sig inn í raforkukerfið, sem getur haft áhrif á eðlilega virkni annars búnaðar á sama strætó og uppfyllir ekki kröfur um aflgæði.
4. Minnkuð skilvirkni og afköst
Aukinn tap á sveiflum og upphitun mun draga úr skilvirkni rafstöðvarinnar og við sama inntaksvatnsafl mun gagnleg virka afköstin minnka.
Niðurstaða

Ójafnt loftbil milli stators og rotors í stórum vatnsaflstöðvum er alls ekki ómerkilegt mál. Það byrjar sem rafsegulfræðilegt vandamál en þróast fljótt í alvarlegt bilun sem sameinar rafmagns-, vélræna og hitauppstreymisþætti. Ójafnvægi segultogsins (UMP) sem það veldur og miklir titringar sem af því hlýst eru helstu þættirnir sem ógna öruggri notkun einingarinnar. Þess vegna verður að hafa strangt eftirlit með einsleitni loftbilsins við uppsetningu, viðhald og daglegan rekstur og viðhald einingarinnar og greina og bregðast við snemma merki um galla í miðskekkju tímanlega með netvöktunarkerfum (eins og titrings-, straum- og loftbilsvöktun).