wzbudzić prądnicę agregatu
Kluczowe punkty
• Zidentyfikuj przewody „F+ / F-” (lub „Field”, „EXC”).
• Odłącz je od AVR, aby nie uszkodzić elektroniki.
• Przyłóż napięcie DC na 2-3 s, zachowując polaryzację.
• Podłącz przewody z powrotem, uruchom silnik agregatu i zmierz napięcie wyjściowe.
Teoretyczne podstawy
• Napięcie indukowane w stojanie opisuje zależność:
\[E = 4{,}44\,f\,N\,\Phi\]
gdzie \(f\) – częstotliwość, \(N\) – liczba zwojów, \(\Phi\) – strumień magnetyczny wirnika.
• Jeśli \(\Phi \to 0\) (zanik magnetyzmu resztkowego), AVR nie otrzyma napięcia wzbudzenia → brak samowzbudzenia.
Typowe systemy wzbudzeń (wg aktualnych rozwiązań producentów)
• Shunt (samowzbudny) – najczęstszy w małych agregatach < 30 kVA.
• PMG (Permanent Magnet Generator) – oddzielny mały generator; zwykle nie wymaga ręcznego wzbudzania.
• AUX/EBS – uzwojenie pomocnicze lub wzbudzenie impulsowe.
• Kondensatorowe – spotykane w jednofazowych, bezszczotkowych generatorach gospodarczych (230 V).
Diagnostyka krok-po-kroku
a) Uruchom agregat, pozwól osiągnąć nominalne obroty (1500 rpm / 50 Hz, 3000 rpm / 50 Hz lub 1800 rpm / 60 Hz).
b) Zmierz napięcie na gniazdach:
– 0-5 V AC → brak wzbudzenia.
– 10-150 V AC → uszkodzone AVR lub zawieszona pętla regulacji.
c) Zmierz rezystancję uzwojenia wzbudzenia \(R_{F}\) – typowo 8-40 Ω. „∞” lub < 1 Ω oznacza przerwę bądź zwarcie.
Procedura ręcznego „flasha” (bezszczotkowa prądnica shunt – przypadek najczęstszy)
Alternatywne metody
• Kondensator rozruchowy 10-40 µF / 250 V AC – wpięty równolegle do gniazda, skuteczny w starych jednofazowych agregatach.
• Obrót wiertarki szczotkowej podłączonej do gniazda – wykorzystuje EMF wsteczny silnika jako impuls wzbudzenia; skuteczność ok. 50 %.
Gdy wzbudzenie nadal nie działa
• Sprawdź bezpiecznik termiczny AVR, stan diod prostujących na wirniku (brushless) lub szczotek/pierścieni (prądnice szczotkowe).
• Podmień AVR na sprawny (najpewniejsza metoda warsztatowa).
• Oceń uszkodzenia uzwojeń stojana (rezystancja miliomowa, test „megger” > 2 MΩ).
• Nowe agregaty 10-500 kVA coraz częściej wykorzystują wzbudzenie PMG + cyfrowy AVR (np. Stamford® MX341, Leroy-Somer® D350). Minimalizuje to ryzyko rozmagnesowania i poprawia zdolność do przyjmowania impulsowych obciążeń.
• Pojawiają się regulatory cyfrowe z protokółem CAN J1939 (Deep Sea Electronics, ComAp) – umożliwiają zdalny odczyt prądu wzbudzenia i automatyczne sekwencje „re-flash”.
• Trend w mikroagregatach < 5 kW: całkowite przejście na magnesy trwałe (prądnice PM, inwerterowe), eliminacja procedury wzbudzania.
• Dlaczego 12 V, a nie wyższe? – większość cewek wzbudzenia ma indukcyjność rzędu 100-200 mH; impuls 12 V/2 A = 24 W przez 2 s bezpiecznie wprowadza strumień ≈ 0,05-0,1 Wb, co wystarcza do startu AVR.
• Biegunowość MA znaczenie – odwrotne podłączenie spowoduje powstanie pola w kierunku przeciwnym do potrzebnego → brak efektu.
• Agregaty użytkowane na budowie podlegają przepisom BHP (Dz.U. z 2022 r. poz. 1085 – ogólne przepisy bhp).
• Zabronione jest podawanie napięć wyższych niż dopuszcza producent; grozi to utratą gwarancji i odpowiedzialnością cywilną za szkody.
• Utylizacja zużytych AVR i akumulatorów musi być zgodna z Dyrektywą WEEE.
• Zawsze miej schemat lub instrukcję – producenci (Honda, Pramac, Fogo, Kipor) publikują tabelę rezystancji uzwojeń i procedurę „Field flashing”.
• Używaj kabli 2,5-4 mm², zaciski krokodylkowe zabezpiecz przed przypadkowym zwarciem.
• Po wzbudzeniu pozostaw agregat na biegu jałowym 2-3 min, aby ustabilizować AVR, dopiero potem dołącz obciążenie.
• W generatorach z PMG ręczne wzbudzanie z akumulatora może uszkodzić uzwojenie pomocnicze – sprawdź typ przed próbą.
• Jeżeli agregat pracował w trybie zasilania zwrotnego (back-feed) instalacji budynkowej, mógł ulec rozmagnesowaniu przez prąd zwrotny; problem powróci, dopóki nie usunie się przyczyny.
• Analiza termograficzna uzwojeń podczas wzbudzania – pozwala ocenić lokalne zwarcia.
• Implementacja aktywnego, sterowanego impulsu wzbudzenia w AVR (firmware) – skraca czas synchronizacji.
• Symulacja pętli regulacji AVR-Exciter-Stator w SPICE / MATLAB Simulink dla optymalizacji dynamiki.
Brak napięcia na wyjściu agregatu najczęściej wynika z utraty magnetyzmu szczątkowego w wirniku samowzbudnej prądnicy. Najskuteczniejszym i najbezpieczniejszym sposobem przywrócenia pracy jest krótkotrwałe podanie napięcia stałego 12-24 V na uzwojenie wzbudzenia po odłączeniu AVR. Po poprawnym „flashu” i podłączeniu przewodów prądnica powinna wrócić do normalnej pracy, a dalsze problemy wskazują na uszkodzenie AVR, diod prostowniczych lub uzwojeń. Zawsze stosuj procedury producenta i zachowuj środki bezpieczeństwa.