Què són els reguladors de tensió per inducció？

Què són els reguladors de tensió per inducció?

Definició: Un regulador de tensió per inducció és un tipus de màquina elèctrica. La seva tensió de sortida es pot ajustar, des de zero fins a un valor màxim específic. Aquest rang depèn de la relació entre les espires dels bobinatges primari i secundari. El bobinatge primari està connectat al circuit que necessita regulació de tensió, mentre que el bobinatge secundari està connectat en sèrie amb el mateix.

Tipus de reguladors de tensió per inducció

Els reguladors de tensió per inducció es classifiquen principalment en dos tipus: el regulador de tensió per inducció monofàsic i el regulador de tensió per inducció trifàsic.

Regulador de tensió per inducció monofàsic

El diagrama esquemàtic d'un regulador de tensió per inducció monofàsic es presenta a la figura següent. El bobinatge primari està connectat a l' alimentació monofàsica, i el bobinatge secundari està connectat en sèrie amb les línies de sortida.

En aquest sistema, es genera un flux magnètic alternant. Quan els eixos dels dos bobinatges s' alineen, tot el flux magnètic del bobinatge primari es lliga amb el bobinatge secundari. Com a resultat, es genera la tensió màxima en el bobinatge secundari.

Quan el rotor es gira 90°, cap part del flux primari no es lliga amb el bobinatge secundari; per tant, no hi ha flux present en el bobinatge secundari. Si el rotor continua girant més enllà d'aquest punt, la direcció de la força electromotriu (fem) induïda en el secundari esdevé negativa. Per tant, el regulador o bé afegeix o resta a la tensió del circuit, depenent de l'orientació relativa dels dos bobinatges dins del regulador.

El regulador de tensió monofàsic no introdueix cap desplaçament de fase. Els bobinatges primaris estan instal·lats en ranures a la superfície del nucli cilíndric laminat. Com que porten corrents relativament petites, tenen una àrea de secció transversal del conductor petita. El rotor del regulador incorpora bobinatges compensadors, també coneguts com a bobinatges terciaris.

L'eix magnètic dels bobinatges compensadors sempre està orientat 90° lluny de l'eix dels bobinatges primaris. Aquesta configuració serveix per contrarestar l'efecte reactància en sèrie prejudicial dels bobinatges secundaris. Els bobinatges secundaris, que estan connectats en sèrie amb la línia de sortida, estan ubicats en les ranures del stator degut a les seves necessitats d'àrea de secció transversal més grans.

Regulador de tensió per inducció trifàsic

Els reguladors de tensió per inducció trifàsics disposen de tres bobinatges primaris i tres bobinatges secundaris, que estan espaiats 120° entre si. Els bobinatges primaris es col·loquen en les ranures d'un nucli de rotor laminat i estan connectats a una font d'alimentació AC trifàsica. Els bobinatges secundaris es troben en les ranures d'un nucli de stator laminat i estan connectats en sèrie amb la càrrega.

El regulador no requereix bobinatges primaris i compensadors separats. Això és degut a que cada bobinatge secundari del regulador està lligat magnèticament a un o més bobinatges primaris dins del regulador. En aquest tipus de regulador, es genera un camp magnètic rotatori de magnitud constant. Com a resultat, la tensió induïda en el bobinatge secundari també té una magnitud constant. No obstant això, les fases del regulador canvien en funció de la variació de la posició del rotor respecte al stator.

El diagrama fasor del regulador d'inducció es representa a la figura superior. Aquí, (V1) representa la tensió d'alimentació, (Vr) és la tensió induïda en el secundari, i (V2) denota la tensió de sortida per fase. La tensió de sortida es deriva com la suma fasorial de la tensió d'alimentació i la tensió induïda per qualsevol angle de desplaçament del rotor θ.

Per tant, la trajectòria del resultat és un cercle. Aquest cercle es dibuixa amb el seu centre situat a la punta del vector de tensió d'alimentació i té un radi igual a (Vr). La tensió de sortida màxima es aconsegueix quan la tensió induïda està en fase amb la tensió d'alimentació. En canvi, la tensió de sortida mínima es aconsegueix quan la tensió induïda està en anti-fase amb la tensió d'alimentació.

El diagrama fasor complet per al cas trifàsic es mostra a la figura inferior. Les terminais etiquetades A, B i C són les terminais d'entrada, mentre que a, b i c són les terminais de sortida del regulador d'inducció. La tensió de línia d'alimentació i la tensió de línia de sortida només estan en fase en les posicions de major amplificació i menor reducció. Per a totes les altres posicions, existeix un desplaçament de fase entre la tensió de línia d'alimentació i la tensió de sortida.