De ynfloed fan ûngelikense loftspleet tusken stator en rotor op statorstroom en spanning yn grutte hydrogenerators

In ûneven loftspleet tusken stator en rotor (algemien bekend as "eksintrisiteit fan 'e loftspleet") yn grutte hydrogenerators is in serieuze storing dy't in rige negative effekten hawwe kin op 'e stabile wurking en libbensdoer fan 'e ienheid.
Yn ienfâldige termen feroarsaket in ûngelikense loftspleet in asymmetryske ferdieling fan it magnetyske fjild, wat op syn beurt in searje elektromagnetyske en meganyske problemen feroarsaket. Hjirûnder analysearje wy yn detail de ynfloed op statorstroom en -spanning, lykas oare assosjearre negative gefolgen.
I. Ynfloed op statorstroom
Dit is it meast direkte en dúdlike effekt.
1. Ferhege stroom- en golffoarmferfoarming
Prinsipe: Yn gebieten mei lytsere loftspalten is de magnetyske wjerstân lytser en de magnetyske fluxdichtheid grutter; yn gebieten mei gruttere loftspalten is de magnetyske wjerstân grutter en de magnetyske fluxdichtheid lytser. Dit asymmetryske magnetyske fjild feroarsaket in ûnbalansearre elektromotoryske krêft yn 'e statorwikkelingen.
Prestaasjes: Dit feroarsaket ûnbalâns yn 'e trijefase statorstreamen. Wichtiger is dat in grut oantal hege-oarder harmoniken, benammen ûneven harmoniken (lykas 3e, 5e, 7e, ensfh.), yn 'e stroomgolffoarm ynfierd wurde, wêrtroch't de stroomgolffoarm net langer in glêde sinusgolf is, mar ferfoarme wurdt.
2. Generaasje fan stroomkomponinten mei karakteristike frekwinsjes
Prinsipe: It rotearjende eksintryske magnetyske fjild is lykweardich oan in leechfrekwinsjemodulaasjeboarne dy't de basisstroom fan it fermogen modulearret.
Prestaasjes: Sydbannen ferskine yn it statorstroomspektrum. Spesifyk ferskine karakteristike frekwinsjekomponinten oan beide kanten fan 'e fûnemintele frekwinsje (50Hz).
3. Lokale oerferhitting fan windingen
Prinsipe: Harmonyske komponinten yn 'e stroom fergrutsje it koperferlies (I²R-ferlies) fan 'e statorwikkelingen. Tagelyk generearje harmonyske streamingen ekstra wervelstroom- en hysteresisferliezen yn 'e izerkearn, wat liedt ta ferhege izerferlies.
Prestaasjes: De lokale temperatuer fan 'e statorwikkelingen en izeren kearn nimt abnormaal ta, wat de tastiene limyt fan isolaasjematerialen kin oerskriuwe, de ferâldering fan isolaasje kin fersnelle en sels koartslutingûngemakken kin feroarsaakje.
II. Ynfloed op statorspanning
Hoewol de ynfloed op spanning net sa direkt is as op stroom, is it like wichtich.
1. Spanningsgolffoarmferfoarming
Prinsipe: De elektromotoryske krêft dy't troch de generator generearre wurdt, is direkt relatearre oan de magnetyske flux fan 'e loftspleet. Uneven loftspleet feroarsaket ferfoarming fan 'e magnetyske fluxgolffoarm, wat op syn beurt feroarsaket dat de ynducearre statorspanningsgolffoarm ek ferfoarme wurdt, mei harmonyske spanningen.
Prestaasjes: De kwaliteit fan 'e útgongsspanning nimt ôf en is net langer in standert sinusgolf.
2. Spanningsûnbalâns
Yn slimme asymmetryske gefallen kin it in beskate mjitte fan ûnbalâns feroarsaakje yn 'e trijefaze útgongsspanning.
III. Oare serieuzere neidielige effekten (feroarsake troch stroom- en spanningsproblemen)
De boppesteande stroom- en spanningsproblemen sille fierder in searje kettingreaksjes triggerje, dy't faak fataal binne.
1. Unbalansearre magnetyske lûking (UMP)
Dit is it wichtichste en gefaarlikste gefolch fan eksintrisiteit fan 'e loftspleet.
图片11
Prinsipe: Oan 'e kant mei in lytsere loftspleet is de magnetyske oantrekkingskrêft folle grutter as oan 'e kant mei in gruttere loftspleet. Dizze netto magnetyske oantrekkingskrêft (UMP) sil de rotor fierder nei de kant mei de lytsere loftspleet lûke.
Fûle sirkel: UMP sil it probleem fan ûngelikense loftspleten sels fergrutsje, wêrtroch in fûle sirkel ûntstiet. Hoe slimmer de eksintrisiteit, hoe grutter de UMP; hoe grutter de UMP, hoe slimmer de eksintrisiteit.
Gefolgen:
• Ferhege trilling en lûd: It apparaat genereart sterke frekwinsje-ferdûbele trilling (benammen 2 kear de stroomfrekwinsje, 100Hz), en de trillings- en lûdsnivo's nimme signifikant ta.
• Mechanyske skea oan komponinten: Langduorjende UMP sil ferhege lagerslijtage, tsjilfermoeidheid, asbûging feroarsaakje, en kin sels feroarsaakje dat de stator en rotor tsjin elkoar wriuwe (ûnderlinge wriuwing en botsing), wat in ferneatigjende storing is.
2. Ferhege trilling fan 'e ienheid
图片12
Boarnen: Benammen út twa aspekten:
1. Elektromagnetyske trilling: Feroarsake troch ûnbalansearre magnetyske oanlûking (UMP), de frekwinsje is relatearre oan it rotearjende magnetyske fjild en rasterfrekwinsje.
2. Mechanyske trilling: Feroarsake troch lagerslijtage, ferkearde ôfstimming fan 'e as en oare problemen feroarsake troch UMP.
Gefolgen: Beynfloedet de stabile wurking fan 'e heule generatorset (ynklusyf de turbine) en bedriget de feiligens fan 'e krêftsintralestruktuer.
3. Ynfloed op netferbining en stroomsysteem
Spanningsgolffoarmferfoarming en stroomharmoniken sille it stroomsysteem fan 'e plant fersmoargje en yn it net ynjeksje, wat de normale wurking fan oare apparatuer op deselde bus kin beynfloedzje en net foldocht oan 'e easken foar stroomkwaliteit.
4. Fermindere effisjinsje en útfierkrêft
Ekstra harmonyske ferliezen en ferwaarming sille de effisjinsje fan 'e generator ferminderje, en ûnder itselde ynfierwetterfermogen sil de nuttige aktive krêftútfier ôfnimme.
Konklúzje
图片13图片13
In ûneven luchtspleet tusken stator en rotor yn grutte hydrogenerators is perfoarst gjin triviale saak. It begjint as in elektromagnetysk probleem, mar ûntjout him al gau ta in wiidweidige serieuze flater dy't elektryske, meganyske en termyske aspekten yntegreart. De ûnbalansearre magnetyske oantrekkingskrêft (UMP) dy't it feroarsaket en de dêrtroch ûntstiene swiere trilling binne de primêre faktoaren dy't de feilige wurking fan 'e ienheid bedriigje. Dêrom moat by de ynstallaasje, it ûnderhâld en de deistige wurking en ûnderhâld fan 'e ienheid de uniformiteit fan 'e luchtspleet strang kontroleare wurde, en moatte iere tekens fan eksintrisiteitsfouten op 'e tiid ûntdutsen en behannele wurde fia online monitoringsystemen (lykas trillings-, stroom- en luchtspleetmonitoring).


Pleatsingstiid: 18 desimber 2025