Staatori ja rootori vaheline ebaühtlane õhupilu (tuntud ka kui "õhupilu ekstsentrilisus") suurtes hüdrogeneraatorites on tõsine rike, millel võib olla rida negatiivseid mõjusid seadme stabiilsele tööle ja elueale.
Lihtsamalt öeldes põhjustab ebaühtlane õhupilu asümmeetrilist magnetvälja jaotust, mis omakorda käivitab rea elektromagnetilisi ja mehaanilisi probleeme. Allpool analüüsime üksikasjalikult selle mõju staatori voolule ja pingele ning muid kaasnevaid kahjulikke tagajärgi.
I. Mõju staatori voolule
See on kõige otsesem ja ilmsem mõju.
1. Suurenenud voolutugevus ja lainekuju moonutus
Põhimõte: Väiksemate õhupiludega piirkondades on magnettakistus väiksem ja magnetvoo tihedus suurem; suuremate õhupiludega piirkondades on magnettakistus suurem ja magnetvoo tihedus väiksem. See asümmeetriline magnetväli kutsub staatori mähistes esile tasakaalustamata elektromotoorse jõu.
Jõudlus: See põhjustab kolmefaasiliste staatori voolude tasakaalustamatust. Veelgi olulisem on see, et voolulainesse lisatakse suur hulk kõrgema järgu harmoonilisi, eriti paarituid harmoonilisi (näiteks 3., 5., 7. jne), mille tõttu voolulainekuju ei ole enam sujuv siinuslaine, vaid moonutatud.
2. Voolukomponentide genereerimine iseloomulike sagedustega
Põhimõte: Pöörlev ekstsentriline magnetväli on samaväärne madalsagedusliku modulatsiooniallikaga, mis moduleerib põhivõimsuse sagedusvoolu.
Jõudlus: Staatori vooluspektris ilmuvad külgribad. Täpsemalt, iseloomulikud sageduskomponendid ilmuvad põhisageduse (50 Hz) mõlemale poolele.
3. Mähiste lokaalne ülekuumenemine
Põhimõte: Voolu harmoonilised komponendid suurendavad staatori mähiste vasekadu (I²R kadu). Samal ajal tekitavad harmoonilised voolud rauast südamikus täiendavaid pöörisvoolu- ja hüstereesikadusid, mis suurendavad rauakadu.
Jõudlus: Staatori mähiste ja rauast südamiku lokaalne temperatuur tõuseb ebanormaalselt, mis võib ületada isolatsioonimaterjalide lubatud piiri, kiirendada isolatsiooni vananemist ja isegi põhjustada lühise läbipõlemise õnnetusi.
II. Mõju staatori pingele
Kuigi mõju pingele ei ole nii otsene kui voolule, on see sama oluline.
1. Pinge lainekuju moonutus
Põhimõte: Generaatori tekitatud elektromotoorjõud on otseselt seotud õhupilu magnetvooga. Ebaühtlane õhupilu põhjustab magnetvoo lainekuju moonutusi, mis omakorda põhjustab indutseeritud staatori pinge lainekuju moonutusi, sisaldades harmoonilisi pingeid.
Jõudlus: Väljundpinge kvaliteet langeb ja ei ole enam standardne siinuslaine.
2. Pinge tasakaalustamatus
Tõsise asümmeetria korral võib see põhjustada teatud määral tasakaalustamatust kolmefaasilises väljundpinges.
III. Muud tõsisemad kahjulikud mõjud (põhjustatud voolu- ja pingeprobleemidest)
Ülaltoodud voolu- ja pingeprobleemid käivitavad veelgi ahelreaktsioonide jada, mis on sageli surmavamad.
1. Tasakaalustamata magnetiline tõmbejõud (UMP)
See on õhupilu ekstsentrilisuse kõige olulisem ja ohtlikum tagajärg.
​
Põhimõte: Väiksema õhupiluga küljel on magnetiline tõmbejõud palju suurem kui suurema õhupiluga küljel. See netomagnetiline tõmbejõud (UMP) tõmbab rootorit veelgi väiksema õhupiluga külje poole.
Nõiaring: UMP süvendab ebaühtlase õhupilu probleemi, moodustades nõiaringi. Mida suurem on ekstsentrilisus, seda suurem on UMP; mida suurem on UMP, seda suurem on ekstsentrilisus.
Tagajärjed:
•Suurenenud vibratsioon ja müra: Seade tekitab tugevat kahekordse sagedusega vibratsiooni (peamiselt kaks korda suurem kui toitesagedus, 100 Hz) ning vibratsiooni- ja müratase suurenevad märkimisväärselt.
• Komponentide mehaaniline kahjustus: pikaajaline UMPE põhjustab laagrite suurenenud kulumist, laagrikaaride väsimust, võlli painutamist ning võib isegi põhjustada staatori ja rootori hõõrdumist üksteise vastu (vastastikune hõõrdumine ja kokkupõrge), mis on laastav rike.
2. Suurenenud seadme vibratsioon

Allikad: Peamiselt kahest aspektist:
1. Elektromagnetiline vibratsioon: Põhjustatud tasakaalustamata magnetilisest tõmbejõust (UMP), sagedus on seotud pöörleva magnetvälja ja võrgu sagedusega.
2.Mehaaniline vibratsioon: Põhjustatud laagrite kulumisest, võlli joonduse hälbest ja muudest UMP-st tingitud probleemidest.
Tagajärjed: Mõjutab kogu generaatorikomplekti (sh turbiini) stabiilset tööd ja ohustab elektrijaama konstruktsiooni ohutust.
3. Mõju võrguühendusele ja elektrisüsteemile
Pinge lainekuju moonutused ja vooluharmoonikud saastavad elektrijaama elektrisüsteemi ja suunavad võrku, mis võib mõjutada samal siinil olevate teiste seadmete normaalset tööd ega vasta elektrienergia kvaliteedinõuetele.
4. Vähendatud efektiivsus ja väljundvõimsus
Täiendavad harmoonilised kaod ja kuumenemine vähendavad generaatori efektiivsust ning sama sisendveevõimsuse korral väheneb kasulik aktiivvõimsus.
Kokkuvõte

Suurtes hüdrogeneraatorites ei ole staatori ja rootori vaheline ebaühtlane õhupilu sugugi tühine probleem. See algab elektromagnetilise probleemina, kuid areneb kiiresti tõsiseks ja ulatuslikuks rikkeks, mis hõlmab nii elektrilisi, mehaanilisi kui ka termilisi aspekte. Selle põhjustatud tasakaalustamata magnetiline tõmbejõud (UMP) ja sellest tulenev tugev vibratsioon on peamised tegurid, mis ohustavad seadme ohutut töötamist. Seetõttu tuleb seadme paigaldamise, hooldamise ning igapäevase käitamise ja hoolduse ajal õhupilu ühtlust rangelt kontrollida ning ekstsentrilisuse vigade varajased märgid tuleb õigeaegselt tuvastada ja nendega tegeleda veebipõhiste jälgimissüsteemide (nt vibratsiooni, voolu ja õhupilu jälgimine) abil.