Фосилаи нобаробари ҳаво байни статор ва ротор (маъмулан бо номи "эксенситсияи фосилаи ҳаво" маълум аст) дар гидрогенераторҳои калон як навъи нокомии ҷиддиест, ки метавонад як қатор таъсири манфӣ ба кори устувор ва мӯҳлати хизмати агрегат дошта бошад.
Ба ибораи содда, фосилаи нобаробари ҳаво боиси тақсимоти носимметрии майдони магнитӣ мегардад, ки дар навбати худ як қатор мушкилоти электромагнитӣ ва механикиро ба вуҷуд меорад. Дар зер мо таъсири онро ба ҷараёни статор ва шиддат, инчунин дигар оқибатҳои манфии марбут ба онро муфассал таҳлил мекунем.
I. Таъсир ба ҷараёни статор
Ин таъсири мустақимтарин ва возеҳтарин аст.
1. Таҳрифи афзоиши ҷараён ва шакли мавҷ
Принсип: Дар минтақаҳое, ки фосилаҳои ҳавои хурдтар доранд, муқовимати магнитӣ хурдтар ва зичии ҷараёни магнитӣ калонтар аст; дар минтақаҳое, ки фосилаҳои ҳавои калонтар доранд, муқовимати магнитӣ калонтар ва зичии ҷараёни магнитӣ хурдтар аст. Ин майдони магнитии асимметрӣ қувваи электроҳаракатии номутаносибро дар печҳои статор ба вуҷуд меорад.
Иҷро: Ин боиси номутавозинии ҷараёнҳои сефазаи статор мегардад. Муҳимтар аз ҳама, шумораи зиёди гармоникаҳои дараҷаи баланд, махсусан гармоникаҳои тоқ (ба монанди 3-юм, 5-ум, 7-ум ва ғайра), ба шакли мавҷи ҷорӣ ворид карда мешаванд, ки боиси он мегардад, ки шакли мавҷи ҷорӣ дигар мавҷи синусии ҳамвор набошад, балки таҳриф шавад.
2. Тавлиди ҷузъҳои ҷараён бо басомадҳои хос
Принсип: Майдони магнитии эксцентрикии гардишкунанда ба манбаи модуляцияи басомади паст баробар аст, ки ҷараёни басомади асосии қувваро танзим мекунад.
Иҷро: Дар спектри ҷараёни статор бандҳои паҳлӯӣ пайдо мешаванд. Хусусан, ҷузъҳои басомади хос дар ҳарду тарафи басомади асосӣ (50 Гц) пайдо мешаванд.
3. Гармшавии маҳаллии печҳо
Принсип: Ҷузъҳои гармоникӣ дар ҷараён талафоти мисро (талафоти I²R) дар печҳои статор зиёд мекунанд. Дар айни замон, ҷараёнҳои гармоникӣ ҷараёни иловагии гирдбодӣ ва талафоти гистерезисро дар ядрои оҳан ба вуҷуд меоранд, ки боиси афзоиши талафоти оҳан мегардад.
Иҷро: Ҳарорати маҳаллии печҳои статор ва асли оҳан ба таври ғайримуқаррарӣ боло меравад, ки метавонад аз ҳадди иҷозатдодашудаи маводи изолятсия зиёд шавад, пиршавии изолятсияро суръат бахшад ва ҳатто боиси садамаҳои сӯхтани кӯтоҳмуддат гардад.
II. Таъсир ба шиддати статор
Гарчанде ки таъсир ба шиддат ба мисли ҷараён мустақим нест, он ба андозаи баробар муҳим аст.
1. Таҳрифи шакли мавҷи шиддат
Принсип: Қувваи электроҳаракатдиҳандае, ки аз ҷониби генератор ба вуҷуд меояд, мустақиман бо ҷараёни магнитии фосилаи ҳаво алоқаманд аст. Фосилаи нобаробари ҳаво боиси таҳрифи шакли мавҷи ҷараёни магнитӣ мегардад, ки дар навбати худ боиси таҳрифи шакли мавҷи шиддати статор низ мегардад, ки дорои шиддатҳои гармоникӣ мебошад.
Иҷро: Сифати шиддати баромад коҳиш меёбад ва дигар мавҷи синуси стандартӣ нест.
2. Номутавозинии шиддат
Дар ҳолатҳои вазнини асимметрӣ, он метавонад дараҷаи муайяни номутавозиниро дар шиддати баромади сефаза ба вуҷуд орад.
III. Дигар таъсири манфии ҷиддитар (аз сабаби мушкилоти ҷараён ва шиддат)
Мушкилоти дар боло зикршудаи ҷараён ва шиддат минбаъд як қатор аксуламалҳои занҷириро ба вуҷуд меоранд, ки аксар вақт марговартаранд.
1. Кашиши магнитии номутавозин (UMP)
Ин оқибати асосӣ ва хатарноктарини эксцентриситети фосилаи ҳавоӣ аст.
​
Принсип: Дар тарафи дорои фосилаи ҳавои хурдтар, кашиши магнитӣ нисбат ба тарафи дорои фосилаи ҳавои калонтар хеле зиёдтар аст. Ин кашиши магнитии холис (UMP) роторро ба самти он, ки фосилаи ҳавои хурдтар дорад, боз ҳам бештар мекашад.
Давраи бад: UMP мушкилоти фосилаи нобаробари ҳаворо худ аз худ шадидтар мекунад ва як давраи бадбахтиро ба вуҷуд меорад. Чӣ қадаре ки эксцентриситет шадидтар бошад, UMP ҳамон қадар калонтар аст; ҳар қадар UMP калонтар бошад, эксцентриситет ҳамон қадар шадидтар аст.
Оқибатҳо:
•Афзоиши ларзиш ва садо: Дастгоҳ ларзиши қавии басомади дукарата (асосан 2 маротиба аз басомади қувва, 100 Гц)-ро ба вуҷуд меорад ва сатҳи ларзиш ва садо ба таври назаррас меафзояд.
•Осеби механикӣ ба ҷузъҳо: UMP-и дарозмуддат боиси фарсудашавии бештари подшипникҳо, хастагии чӯб, хам шудани меҳвар мегардад ва ҳатто метавонад боиси молиши статор ва ротор ба якдигар (сӯрохшавии мутақобила ва бархӯрд) гардад, ки ин як нокомии харобиовар аст.
2. Афзоиши ларзиши агрегат

Манбаъҳо: Асосан аз ду ҷиҳат:
1. Лабрезиши электромагнитӣ: Басомад, ки аз сабаби кашиши магнитии номутаносиб (UMP) ба вуҷуд меояд, бо майдони магнитии гардишкунанда ва басомади шабака алоқаманд аст.
2. Ларзиши механикӣ: Аз сабаби фарсудашавии подшипникҳо, номувофиқатии меҳвар ва дигар мушкилоте, ки аз ҷониби UMP ба вуҷуд омадаанд, ба вуҷуд меояд.
Оқибатҳо: Ба кори устувори тамоми маҷмӯи генераторҳо (аз ҷумла турбина) таъсир мерасонад ва ба бехатарии сохтори нерӯгоҳ таҳдид мекунад.
3. Таъсир ба пайвастшавӣ ба шабака ва системаи энергетикӣ
Таҳрифи шакли мавҷи шиддат ва гармоникаҳои ҷараён системаи барқи нерӯгоҳро ифлос карда, ба шабака ворид мекунанд, ки метавонад ба кори муқаррарии дигар таҷҳизот дар ҳамон шина таъсир расонад ва ба талаботи сифати барқ ​​ҷавобгӯ набошад.
4. Кам шудани самаранокӣ ва қувваи баромад
Талафоти иловагии гармоник ва гармкунӣ самаранокии генераторро коҳиш медиҳанд ва дар зери ҳамон қувваи оби вурудӣ, қувваи фаъоли муфид коҳиш меёбад.
Хулоса

Фосилаи нобаробари ҳаво байни статор ва ротор дар гидрогенераторҳои калон ҳеҷ гоҳ масъалаи оддӣ нест. Он ҳамчун як мушкили электромагнитӣ оғоз мешавад, аммо зуд ба як камбудии ҷиддии ҳамаҷониба табдил меёбад, ки ҷанбаҳои электрикӣ, механикӣ ва гармиро дар бар мегирад. Кашиши магнитии номутавозин (UMP), ки он ба вуҷуд меорад ва ларзиши шадиди дар натиҷа ба вуҷуд омада омилҳои асосии таҳдид ба кори бехатари агрегат мебошанд. Аз ин рӯ, ҳангоми насб, нигоҳдории агрегат ва кор ва нигоҳдории ҳаррӯза, якрангии фосилаи ҳаво бояд қатъиян назорат карда шавад ва аломатҳои аввали камбудиҳои эксцентриситет бояд тавассути системаҳои назорати онлайн (ба монанди назорати ларзиш, ҷараён ва фосилаи ҳаво) сари вақт муайян ва ҳал карда шаванд.