Un espai d'aire desigual entre l'estator i el rotor (conegut comunament com a "excentricitat de l'espai d'aire") en grans hidrogeneradors és un mode de fallada greu que pot tenir una sèrie d'efectes adversos sobre el funcionament estable i la vida útil de la unitat.
En termes senzills, un entreferro desigual provoca una distribució asimètrica del camp magnètic, que al seu torn desencadena una sèrie de problemes electromagnètics i mecànics. A continuació, analitzem detalladament l'impacte en el corrent i el voltatge de l'estator, així com altres conseqüències adverses associades.
I. Impacte en el corrent de l'estator
Aquest és l'efecte més directe i evident.
1. Augment del corrent i de la distorsió de la forma d'ona
Principi: En zones amb entreferrols més petits, la resistència magnètica és menor i la densitat de flux magnètic és més gran; en zones amb entreferrols més grans, la resistència magnètica és major i la densitat de flux magnètic és menor. Aquest camp magnètic asimètric indueix una força electromotriu desequilibrada en els debanaments de l'estator.
Rendiment: Això provoca un desequilibri en els corrents de l'estator trifàsic. Més important encara, s'introdueixen un gran nombre d'harmònics d'ordre superior, especialment harmònics imparells (com ara el 3r, el 5è, el 7è, etc.), a la forma d'ona del corrent, cosa que fa que la forma d'ona del corrent deixi de ser una ona sinusoidal suau, sinó que estigui distorsionada.
2. Generació de components de corrent amb freqüències característiques
Principi: El camp magnètic excèntric giratori és equivalent a una font de modulació de baixa freqüència que modula el corrent de freqüència bàsica de la potència.
Rendiment: Les bandes laterals apareixen a l'espectre del corrent de l'estator. Concretament, els components de freqüència característics apareixen a banda i banda de la freqüència fonamental (50 Hz).
3. Sobreescalfament local dels bobinatges
Principi: Els components harmònics del corrent augmenten la pèrdua de coure (pèrdua I²R) dels debanaments de l'estator. Al mateix temps, els corrents harmònics generen pèrdues addicionals per corrents de Foucault i histèresi al nucli de ferro, cosa que provoca un augment de la pèrdua de ferro.
Rendiment: La temperatura local dels enrotllaments de l'estator i del nucli de ferro augmenta anormalment, cosa que pot superar el límit permès dels materials d'aïllament, accelerar l'envelliment de l'aïllament i fins i tot provocar accidents de curtcircuit.
II. Impacte en el voltatge de l'estator
Tot i que l'impacte sobre el voltatge no és tan directe com sobre el corrent, és igualment important.
1. Distorsió de la forma d'ona de voltatge
Principi: La força electromotriu generada pel generador està directament relacionada amb el flux magnètic de l'entreferro. Un entreferro desigual provoca una distorsió de la forma d'ona del flux magnètic, que al seu torn fa que la forma d'ona de la tensió induïda de l'estator també es distorsioni, i que contingui tensions harmòniques.
Rendiment: La qualitat de la tensió de sortida disminueix i ja no és una ona sinusoidal estàndard.
2. Desequilibri de voltatge
En casos asimètrics greus, pot causar un cert grau de desequilibri en la tensió de sortida trifàsica.
III. Altres efectes adversos més greus (causats per problemes de corrent i voltatge)
Els problemes de corrent i voltatge esmentats anteriorment desencadenaran una sèrie de reaccions en cadena, que sovint són més fatals.
1. Força magnètica desequilibrada (UMP)
Aquesta és la conseqüència més important i perillosa de l'excentricitat de l'entreferro.
​
Principi: Al costat amb un entreferro més petit, l'atracció magnètica és molt més gran que al costat amb un entreferro més gran. Aquesta atracció magnètica neta (UMP) atraurà encara més el rotor cap al costat amb l'entreferro més petit.
Cercle viciós: L'UMP agreujarà el problema de l'entreferro desigual, formant un cercle viciós. Com més severa sigui l'excentricitat, més gran serà l'UMP; com més gran sigui l'UMP, més severa serà l'excentricitat.
Conseqüències:
• Augment de la vibració i el soroll: La unitat genera una forta vibració de freqüència duplicada (principalment el doble de la freqüència de la xarxa elèctrica, 100 Hz), i els nivells de vibració i soroll augmenten significativament.
• Danys mecànics als components: la UMP a llarg termini provocarà un augment del desgast dels coixinets, fatiga del fus, flexió de l'eix i fins i tot pot fer que l'estator i el rotor freguin entre si (fricció i col·lisió mútues), la qual cosa és una fallada devastadora.
2. Augment de la vibració de la unitat

Fonts: Principalment des de dos aspectes:
1. Vibració electromagnètica: causada per una força d'atracció magnètica desequilibrada (UMP), la freqüència està relacionada amb el camp magnètic giratori i la freqüència de la xarxa.
2. Vibració mecànica: causada pel desgast dels coixinets, la desalineació de l'eix i altres problemes causats per la vibració màxima de l'eix.
Conseqüències: Afecta el funcionament estable de tot el grup electrogen (inclosa la turbina) i amenaça la seguretat de l'estructura de la central elèctrica.
3. Impacte en la connexió a la xarxa i el sistema elèctric
La distorsió de la forma d'ona de voltatge i els harmònics de corrent contaminaran el sistema elèctric de la planta i s'injectaran a la xarxa, cosa que pot afectar el funcionament normal d'altres equips del mateix bus i no complirà els requisits de qualitat d'energia.
4. Eficiència i potència de sortida reduïdes
Les pèrdues harmòniques addicionals i l'escalfament reduiran l'eficiència del generador i, amb la mateixa potència d'aigua d'entrada, la potència activa útil de sortida disminuirà.
Conclusió

Un entreferro desigual entre l'estator i el rotor en grans hidrogeneradors no és, de cap manera, un assumpte trivial. Comença com un problema electromagnètic, però evoluciona ràpidament cap a una fallada greu i completa que integra aspectes elèctrics, mecànics i tèrmics. La força magnètica desequilibrada (UMP) que provoca i la vibració severa resultant són els principals factors que amenacen el funcionament segur de la unitat. Per tant, durant la instal·lació, el manteniment i el funcionament i manteniment diaris de la unitat, la uniformitat de l'entreferro s'ha de controlar estrictament, i els primers signes de fallades d'excentricitat s'han de detectar i gestionar de manera oportuna mitjançant sistemes de monitorització en línia (com ara la monitorització de vibracions, corrent i entreferro).