El relé de protección del rotor se utiliza en motores y generadores síncronos para identificar la presencia de una falla a tierra en el devanado del rotor. Mientras que el devanado en el rotor está aislado del suelo durante el funcionamiento normal, el rotor está sujeto a tensiones debido a la vibración, el calor, etc. Estas tensiones pueden hacer que el devanado ceda en un lugar en particular y el devanado puede ponerse a tierra.
Si bien una sola toma de tierra en el devanado no es dañina de inmediato. Establece el escenario para el daño si ocurre una segunda falla. La segunda conexión a tierra puede causar un cortocircuito a través del rotor, causando daños extensos al rotor y al devanado.
Las corrientes producidas durante una falla a tierra del rotor pueden causar vibraciones excesivas y alterar el equilibrio magnético dentro del alternador. Estas fuerzas pueden hacer que el eje del rotor se vuelva excéntrico y, en casos extremos, provoquen fallas en los rodamientos.
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Por lo tanto, es necesario que cualquier conexión a tierra en el rotor se detecte lo antes posible.
En los rotores de anillos colectores, los depósitos de carbón en los anillos colectores pueden comprometer la resistencia de aislamiento del rotor. Por lo tanto, los anillos colectores deben inspeccionarse en busca de depósitos.
El dispositivo de protección contra fallas a tierra del rotor consiste en un dispositivo de inyección de corriente que aplica un voltaje de CA al devanado del rotor por medio de un anillo deslizante instalado en el rotor. La corriente se aplica al rotor a través de un condensador de acoplamiento. En condiciones normales, el sistema está flotando y la corriente que fluye a través del dispositivo es cero ya que la resistencia es alta.
Cuando ocurre una falla, la corriente aumenta y hace que el relé funcione. El relé se puede configurar para alarma o disparo dependiendo de la practicidad.