Ochrona przed uziemieniem wirnika

Definicja ochrony przed uziemieniem wirnika

Ochrona przed uziemieniem wirnika obejmuje metody wykrywania i naprawiania uszkodzeń w cewce pola wirnika w celu zapobiegania uszkodzeniom.

Rodzaje ochrony przed uziemieniem wirnika

• Metoda potencjometru

• Metoda zasilania przemiennego

• Metoda zasilania stałego

Metoda potencjometru

Schemat jest bardzo prosty. W tym przypadku jeden rezystor o odpowiedniej wartości jest podłączony do cewki pola oraz do wzmacniacza. Rezystor jest centralnie podczepiony i połączony z ziemią poprzez relé wrażliwe na napięcie.

Jak widać na poniższym rysunku, każda awaria uziemienia w cewce pola lub obwodzie wzmacniacza zamyka obwód relé przez ścieżkę uziemioną. W tym samym czasie napięcie pojawia się na relé dzięki działaniu potencjometru rezystora.

Ta prosta metoda ochrony przed uziemieniem wirnika ma istotną wadę. Może ona wykrywać tylko awarie uziemienia, które wystąpią w dowolnym miejscu, z wyjątkiem środka cewki pola.

Metoda zasilania przemiennego

W tym przypadku jedno relé wrażliwe na napięcie jest podłączone w dowolnym punkcie obwodu cewki pola i wzmacniacza. Drugi terminal relé wrażliwego na napięcie jest podłączony do ziemi poprzez kondensator i drugą zwinięcie pomocniczego transformatora, jak pokazano na poniższym rysunku.

Jeśli wystąpi jakakolwiek awaria uziemienia w cewce pola lub w obwodzie wzmacniacza, obwód relé zostanie zamknięty przez ścieżkę uziemioną, a więc napięcie wtórne pomocniczego transformatora pojawi się na relé wrażliwym na napięcie, co spowoduje jego działanie.

Główną wadą tego systemu jest to, że zawsze istnieje możliwość przecieku prądu przez kondensatory do obwodu wzmacniacza i cewki pola. To może powodować nierównowagę w polu magnetycznym, a więc naprężenia mechaniczne w łożyskach maszyny.

Inną wadą tego schematu jest to, że opiera się on na osobnym źródle napięcia dla działania relé. W związku z tym ochrona wirnika staje się nieaktywna, jeśli wystąpi awaria zasilania AC.

Metoda zasilania stałego

Metoda zasilania stałego eliminuje problem przecieku prądu występujący w metodzie zasilania przemiennego. W tej metodzie jeden terminal relé wrażliwego na napięcie DC jest podłączony do dodatniego terminala wzmacniacza, a drugi terminal jest podłączony do ujemnego terminala zewnętrznego źródła DC. To źródło DC jest dostarczane przez pomocniczy transformator z mostkiem prostowniczym, którego dodatni terminal jest uziemiony.

Z poniższego rysunka wynika również, że w przypadku jakiejkolwiek awarii uziemienia w cewce pola lub w obwodzie wzmacniacza, dodatni potencjał zewnętrznego źródła DC pojawi się na terminalu relé, który był podłączony do dodatniego terminala wzmacniacza. W ten sposób napięcie wyjściowe prostownika pojawia się na relé napięciowym, co powoduje jego działanie.

Znaczenie wykrywania

Wykrywanie i naprawianie uszkodzeń uziemienia wirnika jest kluczowe dla zapobiegania nierównowagom pola magnetycznego i uszkodzeniom mechanicznym w alternatorach.