Apakah Pengatur Voltan Induksi?

Apakah Pengatur Voltan Induksi?

Definisi: Pengatur voltan induksi adalah sejenis mesin elektrik. Voltan outputnya boleh disesuaikan, bermula dari sifar hingga nilai maksimum tertentu. Rentang ini bergantung pada nisbah putaran antara gulungan primer dan sekunder. Gulungan primer dihubungkan ke litar yang memerlukan pengaturan voltan, manakala gulungan sekunder dihubungkan secara siri dengan yang sama.

Jenis Pengatur Voltan Induksi

Pengatur voltan induksi terutamanya dikategorikan kepada dua jenis: pengatur voltan induksi fasa tunggal dan pengatur voltan induksi tiga fasa.

Pengatur Voltan Induksi Fasa Tunggal

Rajah skematik pengatur voltan induksi fasa tunggal ditunjukkan dalam gambar di bawah. Gulungan primer dihubungkan ke bekalan kuasa fasa tunggal, dan gulungan sekunder dihubungkan secara siri dengan laluan keluar.

Dalam sistem ini, fluks magnetik berputar dihasilkan. Apabila paksi kedua-dua gulungan sejajar, semua fluks magnetik dari gulungan primer menghubungkan dengan gulungan sekunder. Akibatnya, voltan maksimum dihasilkan dalam gulungan sekunder.

Apabila rotor diputar sebanyak 90°, tiada sebahagian fluks primer yang menghubungkan dengan gulungan sekunder; oleh itu, tiada fluks yang hadir dalam gulungan sekunder. Jika rotor terus berputar melebihi titik ini, arah daya gerak elektromagnetik (emf) yang diinduksi dalam sekunder menjadi negatif. Oleh itu, pengatur tersebut menambah atau mengurangkan voltan litar, bergantung pada orientasi relatif kedua-dua gulungan dalam pengatur.

Pengatur voltan fasa tunggal tidak memperkenalkan perubahan fasa. Gulungan primer dipasang dalam slot pada permukaan inti silinder yang dilaminasi. Karena ia membawa arus yang relatif kecil, ia mempunyai luas penampang konduktor yang kecil. Rotor pengatur termasuk gulungan kompensasi, juga dikenali sebagai gulungan tersier.

Paksi magnetik gulungan kompensasi selalu berorientasi 90° dari paksi gulungan primer. Konfigurasi ini bertujuan untuk mengimbangi kesan reaktansi siri yang merugikan dari gulungan sekunder. Gulungan sekunder, yang dihubungkan secara siri dengan laluan keluar, ditempatkan dalam slot stator kerana keperluan luas penampang konduktor yang lebih besar.

Pengatur Voltan Induksi Tiga Fasa

Pengatur voltan induksi tiga fasa mempunyai tiga gulungan primer dan tiga gulungan sekunder, yang dipisahkan 120° satu sama lain. Gulungan primer diletakkan dalam slot inti rotor yang dilaminasi dan dihubungkan ke bekalan kuasa AC tiga fasa. Gulungan sekunder diletakkan dalam slot inti stator yang dilaminasi dan dihubungkan secara siri dengan beban.

Pengatur tidak memerlukan gulungan primer dan kompensasi yang terpisah. Ini kerana setiap gulungan sekunder pengatur magnetik terhubung dengan satu atau lebih gulungan primer dalam pengatur. Dalam jenis pengatur ini, medan magnet berputar dengan magnitud yang konsisten dihasilkan. Akibatnya, voltan yang diinduksi dalam gulungan sekunder juga mempunyai magnitud yang konsisten. Namun, fasa pengatur berubah mengikut variasi posisi rotor relatif terhadap stator.

Rajah fasor pengatur induksi digambarkan dalam gambar di atas. Di sini, (V1) mewakili voltan bekalan, (Vr) adalah voltan yang diinduksi dalam sekunder, dan (V2) menunjukkan voltan output per fasa. Voltan output diperoleh sebagai jumlah fasor voltan bekalan dan voltan yang diinduksi untuk sudut pemindahan rotor θ.

Oleh itu, lokus hasil adalah sebuah lingkaran. Lingkaran ini ditarik dengan pusatnya terletak di ujung vektor voltan bekalan dan mempunyai jejari sama dengan (Vr). Voltan output maksimum dicapai apabila voltan yang diinduksi sefasa dengan voltan bekalan. Sebaliknya, voltan output minimum diperoleh apabila voltan yang diinduksi anti-fasa dengan voltan bekalan.

Rajah fasor lengkap untuk kes tiga fasa ditunjukkan dalam gambar di bawah. Terminal yang bertanda A, B, dan C adalah terminal input, manakala a, b, dan c adalah terminal output pengatur induksi. Voltan bekalan dan voltan garis output hanya sefasa pada kedudukan penguatan maksimum dan pengurangan minimum. Untuk semua kedudukan lain, terdapat perpindahan fasa antara voltan garis bekalan dan voltan output.