పెద్ద హైడ్రో-జనరేటర్లలో స్టేటర్ మరియు రోటర్ మధ్య అసమాన గాలి అంతరం (సాధారణంగా "గాలి అంతరం విపరీతత" అని పిలుస్తారు) అనేది ఒక తీవ్రమైన లోపం, ఇది యూనిట్ యొక్క స్థిరమైన ఆపరేషన్ మరియు జీవితకాలంపై ప్రతికూల ప్రభావాలను చూపుతుంది.
సరళంగా చెప్పాలంటే, అసమాన గాలి అంతరం అసమాన అయస్కాంత క్షేత్ర పంపిణీకి కారణమవుతుంది, ఇది విద్యుదయస్కాంత మరియు యాంత్రిక సమస్యల శ్రేణిని ప్రేరేపిస్తుంది. క్రింద మేము స్టేటర్ కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్‌పై ప్రభావాన్ని, అలాగే ఇతర సంబంధిత ప్రతికూల పరిణామాలను వివరంగా విశ్లేషిస్తాము.
I. స్టేటర్ కరెంట్ పై ప్రభావం
ఇది అత్యంత ప్రత్యక్ష మరియు స్పష్టమైన ప్రభావం.
1. పెరిగిన కరెంట్ మరియు తరంగ రూప వక్రీకరణ
సూత్రం: చిన్న గాలి అంతరాలు ఉన్న ప్రాంతాలలో, అయస్కాంత నిరోధకత తక్కువగా ఉంటుంది మరియు అయస్కాంత ప్రవాహ సాంద్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది; పెద్ద గాలి అంతరాలు ఉన్న ప్రాంతాలలో, అయస్కాంత నిరోధకత ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు అయస్కాంత ప్రవాహ సాంద్రత తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ అసమాన అయస్కాంత క్షేత్రం స్టేటర్ వైండింగ్లలో అసమతుల్య ఎలక్ట్రోమోటివ్ శక్తిని ప్రేరేపిస్తుంది.
పనితీరు: ఇది మూడు-దశల స్టేటర్ కరెంట్లలో అసమతుల్యతకు కారణమవుతుంది. మరీ ముఖ్యంగా, పెద్ద సంఖ్యలో హై-ఆర్డర్ హార్మోనిక్స్, ముఖ్యంగా బేసి హార్మోనిక్స్ (3వ, 5వ, 7వ, మొదలైనవి) ప్రస్తుత తరంగ రూపంలోకి ప్రవేశపెట్టబడతాయి, దీని వలన ప్రస్తుత తరంగ రూపం ఇకపై మృదువైన సైన్ వేవ్‌గా ఉండదు, కానీ వక్రీకరించబడుతుంది.
2. లక్షణ పౌనఃపున్యాలతో ప్రస్తుత భాగాల ఉత్పత్తి
సూత్రం: తిరిగే అసాధారణ అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రాథమిక విద్యుత్ ఫ్రీక్వెన్సీ కరెంట్‌ను మాడ్యులేట్ చేసే తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ మాడ్యులేషన్ మూలానికి సమానం.
పనితీరు: స్టేటర్ కరెంట్ స్పెక్ట్రంలో సైడ్‌బ్యాండ్‌లు కనిపిస్తాయి. ప్రత్యేకంగా, లక్షణ ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాలు ఫండమెంటల్ ఫ్రీక్వెన్సీ (50Hz) యొక్క రెండు వైపులా కనిపిస్తాయి.
3. వైండింగ్‌ల స్థానిక వేడెక్కడం
సూత్రం: విద్యుత్ ప్రవాహంలోని హార్మోనిక్ భాగాలు స్టేటర్ వైండింగ్‌ల యొక్క రాగి నష్టాన్ని (I²R నష్టం) పెంచుతాయి. అదే సమయంలో, హార్మోనిక్ ప్రవాహాలు ఇనుము కోర్‌లో అదనపు ఎడ్డీ కరెంట్ మరియు హిస్టెరిసిస్ నష్టాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, దీని వలన ఇనుము నష్టం పెరుగుతుంది.
పనితీరు: స్టేటర్ వైండింగ్‌లు మరియు ఐరన్ కోర్ యొక్క స్థానిక ఉష్ణోగ్రత అసాధారణంగా పెరుగుతుంది, ఇది ఇన్సులేషన్ పదార్థాల అనుమతించదగిన పరిమితిని మించిపోవచ్చు, ఇన్సులేషన్ వృద్ధాప్యాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది మరియు షార్ట్-సర్క్యూట్ బర్నౌట్ ప్రమాదాలకు కూడా కారణమవుతుంది.
II. స్టేటర్ వోల్టేజ్ పై ప్రభావం
వోల్టేజ్ పై ప్రభావం విద్యుత్తుపై ఉన్నంత ప్రత్యక్షంగా లేనప్పటికీ, అది కూడా అంతే ముఖ్యమైనది.
1. వోల్టేజ్ వేవ్‌ఫామ్ వక్రీకరణ
సూత్రం: జనరేటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ నేరుగా గాలి అంతరం అయస్కాంత ప్రవాహంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. అసమాన గాలి అంతరం అయస్కాంత ప్రవాహ తరంగ రూపాన్ని వక్రీకరించడానికి కారణమవుతుంది, దీని వలన ప్రేరేపిత స్టేటర్ వోల్టేజ్ తరంగ రూపం కూడా వక్రీకరించబడుతుంది, ఇది హార్మోనిక్ వోల్టేజ్‌లను కలిగి ఉంటుంది.
పనితీరు: అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ నాణ్యత తగ్గుతుంది మరియు ఇకపై ప్రామాణిక సైన్ వేవ్ కాదు.
2. వోల్టేజ్ అసమతుల్యత
తీవ్రమైన అసమాన సందర్భాలలో, ఇది మూడు-దశల అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌లో కొంత స్థాయిలో అసమతుల్యతకు కారణం కావచ్చు.
III. ఇతర తీవ్రమైన ప్రతికూల ప్రభావాలు (కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ సమస్యల వల్ల కలిగేవి)
పైన పేర్కొన్న కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ సమస్యలు వరుస గొలుసు ప్రతిచర్యలను మరింత ప్రేరేపిస్తాయి, ఇవి తరచుగా ప్రాణాంతకం అవుతాయి.
1. అసమతుల్య అయస్కాంత పుల్ (UMP)
ఇది గాలి అంతరం విపరీతత యొక్క అత్యంత ప్రధానమైన మరియు ప్రమాదకరమైన పరిణామం.
​
సూత్రం: చిన్న గాలి అంతరం ఉన్న వైపు, పెద్ద గాలి అంతరం ఉన్న వైపు కంటే అయస్కాంత ఆకర్షణ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఈ నికర అయస్కాంత ఆకర్షణ (UMP) రోటర్‌ను చిన్న గాలి అంతరం ఉన్న వైపుకు మరింతగా లాగుతుంది.
విష చక్రం: అసమాన గాలి అంతరం సమస్యను UMP స్వయంగా తీవ్రతరం చేస్తుంది, ఇది ఒక విష వలయాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. విపరీతత ఎంత తీవ్రంగా ఉంటే, UMP అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది; UMP ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, విపరీతత అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
పరిణామాలు:
• పెరిగిన కంపనం మరియు శబ్దం: యూనిట్ బలమైన ఫ్రీక్వెన్సీ-రెట్టింపు కంపనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది (ప్రధానంగా పవర్ ఫ్రీక్వెన్సీకి 2 రెట్లు, 100Hz), మరియు కంపనం మరియు శబ్ద స్థాయిలు గణనీయంగా పెరుగుతాయి.
• భాగాలకు యాంత్రిక నష్టం: దీర్ఘకాలిక UMP బేరింగ్ దుస్తులు, జర్నల్ అలసట, షాఫ్ట్ వంపు పెరగడానికి కారణమవుతుంది మరియు స్టేటర్ మరియు రోటర్ ఒకదానికొకటి రుద్దడానికి కూడా కారణం కావచ్చు (పరస్పర ఘర్షణ మరియు ఢీకొనడం), ఇది వినాశకరమైన వైఫల్యం.
2. పెరిగిన యూనిట్ వైబ్రేషన్

మూలాలు: ప్రధానంగా రెండు అంశాల నుండి:
1.విద్యుదయస్కాంత కంపనం: అసమతుల్య అయస్కాంత పుల్ (UMP) వల్ల కలిగే ఫ్రీక్వెన్సీ, తిరిగే అయస్కాంత క్షేత్రం మరియు గ్రిడ్ ఫ్రీక్వెన్సీకి సంబంధించినది.
2.మెకానికల్ వైబ్రేషన్: బేరింగ్ వేర్, షాఫ్ట్ మిస్‌లైన్‌మెంట్ మరియు UMP వల్ల కలిగే ఇతర సమస్యల వల్ల వస్తుంది.
పరిణామాలు: మొత్తం జనరేటర్ సెట్ (టర్బైన్ తో సహా) యొక్క స్థిరమైన ఆపరేషన్‌ను ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు పవర్‌హౌస్ నిర్మాణం యొక్క భద్రతకు ముప్పు కలిగిస్తుంది.
3. గ్రిడ్ కనెక్షన్ మరియు విద్యుత్ వ్యవస్థపై ప్రభావం
వోల్టేజ్ వేవ్‌ఫార్మ్ డిస్టార్షన్ మరియు కరెంట్ హార్మోనిక్స్ ప్లాంట్ పవర్ సిస్టమ్‌ను కలుషితం చేస్తాయి మరియు గ్రిడ్‌లోకి ఇంజెక్ట్ చేస్తాయి, ఇది అదే బస్సులోని ఇతర పరికరాల సాధారణ ఆపరేషన్‌ను ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు విద్యుత్ నాణ్యత అవసరాలను తీర్చదు.
4. తగ్గిన సామర్థ్యం మరియు అవుట్‌పుట్ శక్తి
అదనపు హార్మోనిక్ నష్టాలు మరియు వేడి చేయడం వలన జనరేటర్ సామర్థ్యం తగ్గుతుంది మరియు అదే ఇన్‌పుట్ నీటి శక్తి కింద, ఉపయోగకరమైన క్రియాశీల విద్యుత్ ఉత్పత్తి తగ్గుతుంది.
ముగింపు

పెద్ద హైడ్రో-జనరేటర్లలో స్టేటర్ మరియు రోటర్ మధ్య అసమాన గాలి అంతరం అనేది ఒక చిన్న విషయం కాదు. ఇది విద్యుదయస్కాంత సమస్యగా ప్రారంభమవుతుంది కానీ త్వరగా విద్యుత్, యాంత్రిక మరియు ఉష్ణ అంశాలను సమగ్రపరిచే సమగ్ర తీవ్రమైన లోపంగా పరిణామం చెందుతుంది. ఇది కలిగించే అసమతుల్య అయస్కాంత పుల్ (UMP) మరియు ఫలితంగా వచ్చే తీవ్రమైన కంపనం యూనిట్ యొక్క సురక్షిత ఆపరేషన్‌ను బెదిరించే ప్రాథమిక కారకాలు. అందువల్ల, యూనిట్ ఇన్‌స్టాలేషన్, నిర్వహణ మరియు రోజువారీ ఆపరేషన్ మరియు నిర్వహణ సమయంలో, గాలి అంతరం యొక్క ఏకరూపతను ఖచ్చితంగా నియంత్రించాలి మరియు విపరీత లోపాల ప్రారంభ సంకేతాలను ఆన్‌లైన్ పర్యవేక్షణ వ్యవస్థల ద్వారా (వైబ్రేషన్, కరెంట్ మరియు ఎయిర్ గ్యాప్ మానిటరింగ్ వంటివి) గుర్తించి సకాలంలో నిర్వహించాలి.