Ano ang Induction Voltage Regulators?

Ano ang Induction Voltage Regulators?

Definisyun: Ang induction voltage regulator ay isang uri ng electrical machine. Ang output voltage nito ay maaaring i-ayos, mula sa zero hanggang sa tiyak na maximum value. Ang saklaw na ito ay depende sa turn ratio sa pagitan ng primary at secondary windings. Ang primary winding ay konektado sa circuit na nangangailangan ng voltage regulation, habang ang secondary winding ay konektado sa serye sa parehong circuit.

Mga Uri ng Induction Voltage Regulators

Ang mga induction voltage regulators ay pangunahing nakakategorya sa dalawang uri: ang single-phase induction voltage regulator at ang three-phase induction voltage regulator.

Single-Phase Induction Voltage Regulator

Ang schematic diagram ng single-phase induction voltage regulator ay ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ang primary winding ay konektado sa single-phase power supply, at ang secondary winding ay konektado sa serye sa outgoing lines.

Sa sistema na ito, ang alternating magnetic flux ay induksyon. Kapag ang mga axis ng dalawang windings ay magkaka-align, lahat ng magnetic flux mula sa primary winding ay naka-link sa secondary winding. Bilang resulta, ang maximum voltage ay induksyon sa secondary winding.

Kapag ang rotor ay inilikid ng 90º, walang bahagi ng primary flux na naka-link sa secondary windings; kaya, walang flux ang present sa secondary windings. Kung ang rotor ay patuloy na ililikid pagsapit ng punto na ito, ang direksyon ng induced electromotive force (emf) sa secondary ay naging negative. Bilang resulta, ang regulator ay maaaring idagdag o ibawas sa circuit voltage, depende sa relasyon ng dalawang windings sa loob ng regulator.

Ang single-phase voltage regulator ay hindi nagpapakilala ng anumang phase shift. Ang primary windings ay nai-install sa mga slot sa ibabaw ng laminated cylindrical core. Dahil dito, sila ay nagdadala ng relatibong maliit na current, kaya may maliit na cross-sectional area. Ang rotor ng regulator ay may compensating windings, na kilala rin bilang tertiary windings.

Ang magnetic axis ng compensating windings ay laging oriented 90º malayo sa primary windings. Ang konfigurasyon na ito ay ginagamit upang labanan ang masama na epekto ng series reactance ng secondary windings. Ang secondary windings, na konektado sa serye sa outgoing line, ay nasa stator slots dahil sa kanilang mas malaking conductor area requirements.

Three-Phase Induction Voltage Regulator

Ang three-phase induction voltage regulators ay may tatlong primary windings at tatlong secondary windings, na may layo ng 120º mula sa isa't isa. Ang primary windings ay naka-place sa mga slot ng laminated rotor core at konektado sa three-phase AC power supply. Ang secondary windings ay nasa mga slot ng laminated stator core at konektado sa serye sa load.

Ang regulator ay hindi nangangailangan ng hiwalay na primary at compensating windings. Ito ay dahil bawat secondary winding ng regulator ay magnetic link sa isa o higit pang primary windings sa loob ng regulator. Sa tipo ng regulator na ito, ang rotating magnetic field ng consistent magnitude ay ginenera. Bilang resulta, ang voltage na induced sa secondary winding ay may constant magnitude din. Gayunpaman, ang mga phase ng regulator ay nagbabago ayon sa pagbabago ng posisyon ng rotor sa relasyon sa stator.

Ang phasor diagram ng induction regulator ay ipinapakita sa larawan sa itaas. Dito, (V1) ay kumakatawan sa supply voltage, (Vr) ay ang voltage na induced sa secondary, at (V2) ay ang output voltage per phase. Ang output voltage ay nakuha bilang phasor sum ng supply voltage at induced voltage para sa anumang rotor displacement angle θ.

Bilang resulta, ang locus ng resultant ay isang circle. Ang circle na ito ay ginuhit na may center sa tip ng supply voltage vector at may radius na equal sa (Vr). Ang maximum output voltage ay nakuha kapag ang induced voltage ay in-phase sa supply voltage. Sa kabaligtaran, ang minimum output voltage ay nakuha kapag ang induced voltage ay anti-phase sa supply voltage.

Ang buong phasor diagram para sa three-phase case ay ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ang mga terminal na may label A, B, at C ay ang input terminals, habang a, b, at c ay ang output terminals ng induction regulator. Ang supply at ang output line voltages ay in-phase lamang sa maximum boost at minimum buck positions. Para sa lahat ng ibang posisyon, may phase displacement ang supply line voltage at output voltage.