Mae bwlch aer anwastad rhwng y stator a'r rotor (a elwir yn gyffredin yn "ecsentrigrwydd bwlch aer") mewn generaduron hydro mawr yn fodel nam difrifol a all gael cyfres o effeithiau andwyol ar weithrediad sefydlog a hyd oes yr uned.
Yn syml, mae bwlch aer anwastad yn achosi dosbarthiad maes magnetig anghymesur, sydd yn ei dro yn sbarduno cyfres o broblemau electromagnetig a mecanyddol. Isod rydym yn dadansoddi'n fanwl yr effaith ar gerrynt a foltedd y stator, yn ogystal â chanlyniadau niweidiol cysylltiedig eraill.
I. Effaith ar Gerrynt y Stator
Dyma'r effaith fwyaf uniongyrchol ac amlwg.
1. Cynnydd mewn Cerrynt a Gwyriad Tonffurf
Egwyddor: Mewn ardaloedd â bylchau aer llai, mae'r gwrthiant magnetig yn llai ac mae'r dwysedd fflwcs magnetig yn fwy; mewn ardaloedd â bylchau aer mwy, mae'r gwrthiant magnetig yn fwy ac mae'r dwysedd fflwcs magnetig yn llai. Mae'r maes magnetig anghymesur hwn yn achosi grym electromotif anghytbwys yn y dirwyniadau stator.
Perfformiad: Mae hyn yn achosi anghydbwysedd yng ngheryntau stator tair cam. Yn bwysicach fyth, mae nifer fawr o harmonigau o orchymyn uchel, yn enwedig harmonigau od (megis 3ydd, 5ed, 7fed, ac ati), yn cael eu cyflwyno i donffurf y cerrynt, gan achosi i donffurf y cerrynt beidio â bod yn don sin llyfn mwyach ond ei bod yn cael ei hystumio.
2. Cynhyrchu Cydrannau Cerrynt gydag Amleddau Nodweddiadol
Egwyddor: Mae'r maes magnetig ecsentrig cylchdroi yn gyfwerth â ffynhonnell modiwleiddio amledd isel sy'n modiwleiddio'r cerrynt amledd pŵer sylfaenol.
Perfformiad: Mae bandiau ochr yn ymddangos yn sbectrwm cerrynt y stator. Yn benodol, mae cydrannau amledd nodweddiadol yn ymddangos ar ddwy ochr yr amledd sylfaenol (50Hz).
3. Gorboethi Lleol o Weindiadau
Egwyddor: Mae cydrannau harmonig yn y cerrynt yn cynyddu'r golled copr (colled I²R) o weindiadau'r stator. Ar yr un pryd, mae ceryntau harmonig yn cynhyrchu colledion cerrynt troelli a hysteresis ychwanegol yng nghraidd yr haearn, gan arwain at golled haearn gynyddol.
Perfformiad: Mae tymheredd lleol dirwyniadau'r stator a'r craidd haearn yn codi'n annormal, a all fod yn fwy na'r terfyn a ganiateir ar gyfer deunyddiau inswleiddio, cyflymu heneiddio inswleiddio, a hyd yn oed achosi damweiniau llosgi cylched fer.
II. Effaith ar Foltedd y Stator
Er nad yw'r effaith ar foltedd mor uniongyrchol ag ar gerrynt, mae yr un mor bwysig.
1. Ystumio Tonffurf Foltedd
Egwyddor: Mae'r grym electromotif a gynhyrchir gan y generadur yn uniongyrchol gysylltiedig â fflwcs magnetig y bwlch aer. Mae bwlch aer anwastad yn achosi ystumio tonffurf y fflwcs magnetig, sydd yn ei dro yn achosi i donffurf foltedd y stator ysgogedig gael ei ystumio hefyd, gan gynnwys folteddau harmonig.
Perfformiad: Mae ansawdd y foltedd allbwn yn lleihau ac nid yw bellach yn don sin safonol.
2. Anghydbwysedd Foltedd
Mewn achosion anghymesur difrifol, gall achosi rhywfaint o anghydbwysedd yn y foltedd allbwn tair cam.
III. Effeithiau Niweidiol Mwy Difrifol Eraill (A Achosir gan Broblemau Cerrynt a Foltedd)
Bydd y problemau cerrynt a foltedd uchod yn sbarduno cyfres o adweithiau cadwynol ymhellach, sydd yn aml yn fwy angheuol.
1. Tynnu Magnetig Anghydbwys (UMP)
Dyma ganlyniad mwyaf craidd a pheryglus ecsentrigrwydd bylchau aer.
​
Egwyddor: Ar yr ochr â bwlch aer llai, mae'r tynfa magnetig yn llawer mwy nag ar yr ochr â bwlch aer mwy. Bydd y tynfa magnetig net (UMP) hon yn tynnu'r rotor ymhellach tuag at yr ochr â'r bwlch aer llai.
Cylch Dieflig: Bydd UMP yn gwaethygu problem y bwlch aer anwastad, gan ffurfio cylch dieflig. Po fwyaf difrifol yw'r ecsentrigrwydd, y mwyaf yw'r UMP; po fwyaf yw'r UMP, y mwyaf difrifol yw'r ecsentrigrwydd.
Canlyniadau:
• Dirgryniad a Sŵn Mwy: Mae'r uned yn cynhyrchu dirgryniad cryf sydd wedi dyblu amledd (yn bennaf 2 waith yr amledd pŵer, 100Hz), ac mae lefelau'r dirgryniad a'r sŵn yn cynyddu'n sylweddol.
•Difrod Mecanyddol i Gydrannau: Bydd UMP hirdymor yn achosi mwy o wisgo berynnau, blinder cyfnodolyn, plygu siafft, a gall hyd yn oed achosi i'r stator a'r rotor rwbio yn erbyn ei gilydd (ffrithiant a gwrthdrawiad cydfuddiannol), sy'n fethiant dinistriol.
2. Dirgryniad Uned Cynyddol

Ffynonellau: Yn bennaf o ddau agwedd:
1. Dirgryniad Electromagnetig: Wedi'i achosi gan dynnu magnetig anghytbwys (UMP), mae'r amledd yn gysylltiedig â'r maes magnetig cylchdroi ac amledd y grid.
2. Dirgryniad Mecanyddol: Wedi'i achosi gan wisgo berynnau, camliniad siafft a phroblemau eraill a achosir gan UMP.
Canlyniadau: Yn effeithio ar weithrediad sefydlog y set generadur gyfan (gan gynnwys y tyrbin) ac yn bygwth diogelwch strwythur y pwerdy.
3. Effaith ar Gysylltiad Grid a System Bŵer
Bydd ystumio tonffurf foltedd a harmonigau cerrynt yn llygru system bŵer y gwaith ac yn chwistrellu i'r grid, a all effeithio ar weithrediad arferol offer arall ar yr un bws ac nid yw'n bodloni gofynion ansawdd pŵer.
4. Effeithlonrwydd a Phŵer Allbwn Llai
Bydd colledion harmonig ychwanegol a gwresogi yn lleihau effeithlonrwydd y generadur, a o dan yr un pŵer dŵr mewnbwn, bydd yr allbwn pŵer gweithredol defnyddiol yn lleihau.
Casgliad

Nid yw bwlch aer anwastad rhwng y stator a'r rotor mewn generaduron hydro mawr yn fater dibwys o bell ffordd. Mae'n dechrau fel problem electromagnetig ond yn esblygu'n gyflym i fod yn nam difrifol cynhwysfawr sy'n integreiddio agweddau trydanol, mecanyddol a thermol. Y tynfa magnetig anghytbwys (UMP) y mae'n ei hachosi a'r dirgryniad difrifol sy'n deillio o hynny yw'r prif ffactorau sy'n bygwth gweithrediad diogel yr uned. Felly, yn ystod gosod, cynnal a chadw, a gweithredu a chynnal a chadw dyddiol yr uned, rhaid rheoli unffurfiaeth y bwlch aer yn llym, a rhaid canfod arwyddion cynnar o namau ecsentrigrwydd a'u trin mewn modd amserol trwy systemau monitro ar-lein (megis monitro dirgryniad, cerrynt a bylchau aer).