Mis on induktiivsed voltageregulaatorid?

Mis on induktiivsed voltageregaatorid?

Määratlus: Induktiivne voltageregaator on tüüp elektrilist masina. Selle väljundvoltaaži saab reguleerida, kuhu jääb nullist kindlani maksimaalseni. See ulatus sõltub esmane ja sekundaarne keevikute pöördede suhteist. Esmane keevik on ühendatud ringiga, mis vajab voltaažireguleerimist, samas kui sekundaarne keevik on ühendatud sama reaga sariseeria.

Induktiivsete voltageregaatorite tüübid

Induktiivsed voltageregaatorid jagunevad peamiselt kaheks tüübiks: ühefaase induktiivne voltageregaator ja kolmefaase induktiivne voltageregaator.

Ühefaase induktiivne voltageregaator

Ühefaase induktiivse voltageregaatori skeem on näidatud järgmisel joonisel. Esmane keevik on ühendatud ühefaase võrguga, ja sekundaarne keevik on ühendatud väljuva reaga sariseeria.

Selles süsteemis genereeritakse alterneeriv magnetiline flux. Kui mõlema keeviku teljed kooskõlas on, siis kogu esmane keeviku magnetiline flux sidub sekundaarse keevikuga. Tulemuseks on maksimaalne voltageregaatoris sekundaarses keevikus.

Kui rotorit pööratakse 90°-ni, ei ole ükski osa esmane fluxi sidunud sekundaarse keevikuga; seega pole sekundaarses keevikus fluxi. Kui rotor jätkab pööret edasi, muutub sekundaarse keeviku poolt genereeritud elektromagnetline jõud (emf) negatiivseks. Seetõttu lisab geregaator või lahutab ringi voltaažist, sõltuvalt kahe keeviku suhtelistest asukohast geregaatoris.

Ühefaase voltageregaator ei tooda esile mingit faasisündmust. Esmane keevik on paigutatud lamineeritud silindrilise tuumaga pinnale. Kuna need kannavad suhteliselt väikeseid strööme, on nende juhtmetallide ristlik pindala väike. Geregaatori rotor sisaldab kompenseerivaid keevikuid, mida nimetatakse ka kolmanda järku keevikuteks.

Kompenseeriva keeviku magnetiline telg on alati 90° eemale esmane keeviku magnetilisest teljest. See konfiguratsioon aitab vastandada sekundaarse keeviku negatiivset sarireaktantsi. Sekundaarsed keevikud, mis on ühendatud väljuva reaga sariseeria, on paigutatud statorisse, kuna neil on suuremad juhtmetallide pindalad.

Kolmefaase induktiivne voltageregaator

Kolmefaase induktiivsed voltageregaatorid omavad kolme esmane keevikut ja kolme sekundaarset keevikut, mis on paigutatud 120°-ni üksteisest. Esmane keevik on paigutatud lamineeritud rotor tuuma raamides ja on ühendatud kolmefaase AC võrguga. Sekundaarsed keevikud on paigutatud lamineeritud stator tuuma raamides ja on ühendatud laadi sariseeria.

Geregaator ei vaja eraldi esmane ja kompenseerivaid keevikuid. See on selles, et igal geregaatori sekundaarse keeviku on magneetselt sidunud üks või mitu esmane keevikut geregaatoris. Sellises geregaatoris genereeritakse püsiv suurusega keerlev magnetväli. Tulemuseks on sekundaarse keeviku poolt genereeritud voltageregaatoris püsiv suurus. Kuid geregaatori faaside muutmine sõltub rotor positsiooni muutustest statori suhtes.

Induktiivse geregaatori fazorjoonis on näidatud järgmisel joonisel. Siin (V1) tähistab tarnivoltaaži, (Vr) on sekundaarse keeviku poolt genereeritud voltageregaator ja (V2) tähistab väljundvoltaaži faasis. Väljundvoltaaž on arvutatud tarnivoltaaži ja genereeritud voltaaži fazorsummana igal rotoripõhjasel nurkadel θ.

Seega on tulemuseks oleva fazorjoone asukoht sirge. See sirge on joonistatud selle keskpunktiga tarnivoltaaži vektori tipul ja raadiusena (Vr). Maksimaalne väljundvoltaaž saavutatakse, kui genereeritud voltaaž on sammuga tarnivoltaaži. Vastupidiselt, minimaalne väljundvoltaaž saavutatakse, kui genereeritud voltaaž on vastupidine tarnivoltaažiga.

Täielik fazorjoonis kolmefaase korral on näidatud järgmisel joonisel. Märgendatud terminaalid A, B ja C on sissetulevad terminaalid, samas kui a, b ja c on väljundterminaalid. Tarnivoltaaž ja väljundreava voltageregaator on sammuga ainult maksimaalsete tõstmise ja minimaalsete alandamise positsioonides. Kõikidel teistel positsioonidel on olemas fazivahetused tarnireava voltaaži ja väljundvoltaaži vahel.