Какво са индукционните регулатори на напрежението?

Какво са индукционни регулатори на напрежението?

Определение: Индукционният регулатор на напрежението е вид електрическа машина. Неговото изходно напрежение може да бъде регулирано, изменяйки се от нула до определена максимална стойност. Този диапазон зависи от отношението на витките между първичната и вторичната обмотка. Първичната обмотка е свързана с цепта, която изисква регулиране на напрежението, докато вторичната обмотка е свързана последователно с нея.

Видове индукционни регулатори на напрежението

Индукционните регулатори на напрежението се класифицират основно в два типа: единофазен индукционен регулатор на напрежението и триофазен индукционен регулатор на напрежението.

Единофазен индукционен регулатор на напрежението

Схематично представяне на единофазния индукционен регулатор на напрежението е показано на фигурата по-долу. Първичната обмотка е свързана към единофазен източник на напрежение, а вторичната обмотка е свързана последователно с изходящите линии.

В тази система се генерира променлив магнитен поток. Когато осите на двете обмотки са съвпадащи, всичкият магнитен поток от първичната обмотка се свързва с вторичната обмотка. В резултат, във вторичната обмотка се индуцира максималното напрежение.

Когато роторът се завърти с 90°, никоя част от първичния магнитен поток не се свързва с вторичните обмотки; следователно, няма магнитен поток във вторичните обмотки. Ако роторът продължи да се завърта над тази точка, посоката на индуцираната електродвижеща сила (EDS) във вторичната обмотка става отрицателна. Следователно, регулаторът или добавя, или изважда от цепното напрежение, в зависимост от относителната ориентация на двете обмотки в регулатора.

Единофазният регулатор на напрежението не въвежда никакво фазово смещение. Първичните обмотки са инсталирани в пази на повърхността на ламелирано цилиндрично ядро. Тъй като те носят относително малки токове, те имат малка площ на проводника. Роторът на регулатора включва компенсиращи обмотки, които също се наричат третични обмотки.

Магнитната ос на компенсиращите обмотки винаги е ориентирана под ъгъл 90° спрямо тази на първичните обмотки. Тази конфигурация служи за противодействие на вредното сериозно реактивно съпротивление на вторичните обмотки. Вторичните обмотки, които са свързани последователно с изходящата линия, са разположени в пазите на статора поради техните по-големи изисквания към площта на проводника.

Триофазен индукционен регулатор на напрежението

Триофазните индукционни регулатори на напрежението разполагат с три първични обмотки и три вторични обмотки, които са разположени на 120° една спрямо друга. Първичните обмотки са разположени в пазите на ламелирано ядро на ротора и са свързани към триофазен AC източник на напрежение. Вторичните обмотки са разположени в пазите на ламелирано ядро на статора и са свързани последователно с натоварването.

Регулаторът не изисква отделни първични и компенсиращи обмотки. Това е така, защото всяка вторична обмотка на регулатора е магнитно свързана с една или повече първични обмотки в регулатора. В този тип регулатор се генерира въртящ се магнитен пол с постоянна величина. В резултат, напрежението, индуцирано във вторичната обмотка, също има постоянна величина. Но фазите на регулатора се променят в зависимост от промяната в позицията на ротора спрямо статора.

Фазорната диаграма на индукционния регулатор е показана на фигурата по-горе. Тук, (V1) представлява изходното напрежение, (Vr) е напрежението, индуцирано във вторичната обмотка, а (V2) означава изходното напрежение за всяка фаза. Изходното напрежение се получава като фазорна сума на изходното напрежение и индуцираното напрежение за всяка угла на смещение на ротора θ.

Следователно, локусът на резултата е окръжност. Тази окръжност е начертана с център, разположен на върха на вектора на изходното напрежение, и радиус, равен на (Vr). Максималното изходно напрежение се достига, когато индуцираното напрежение е в фаза с изходното напрежение. Обратно, минималното изходно напрежение се достига, когато индуцираното напрежение е в антифаза с изходното напрежение.

Пълната фазорна диаграма за триофазния случай е показана на фигурата по-долу. Терминалите, маркирани с A, B и C, са входните терминали, докато a, b и c са изходните терминали на индукционния регулатор. Изходното и изходното линейно напрежение са в фаза само при максималното увеличение и минималното намаление. За всички останали позиции, съществува фазово смещение между изходното линейно напрежение и изходното напрежение.