Reguladores de Voltaje en Sistemas Eléctricos: Fundamentos de Fase Simple vs Trifásica

Los reguladores de voltaje (szsger.com) desempeñan un papel crucial en los sistemas de energía. Ya sean monofásicos o trifásicos, sirven para regular el voltaje, estabilizar el suministro de energía y proteger el equipo en sus respectivos escenarios de aplicación. Comprender los principios básicos y las estructuras principales de estos dos tipos de reguladores de voltaje es de gran importancia para el diseño y la operación y mantenimiento de los sistemas de energía. Este artículo discutirá los principios básicos y las estructuras principales de los reguladores de voltaje monofásicos y trifásicos.

1. Principio Básico
Este regulador de voltaje adopta una estructura de autotransformador variable. Un devanado se enrolla uniformemente en un núcleo toroidal. Un cepillo de carbón, accionado por un eje de manivela y un soporte de cepillo, mantiene un contacto cercano con la superficie pulida del devanado bajo presión de resorte. Al girar el eje, se mueve el soporte del cepillo, haciendo que el cepillo de carbón deslice a lo largo de la superficie del devanado. Al cambiar la posición de contacto del cepillo de carbón, se altera la relación de vueltas entre los devanados primario y secundario, permitiendo un ajuste suave y sin escalones del voltaje de salida dentro del rango de regulación, logrando así la regulación del voltaje.

2. Estructura Principal:

A. Estructura Unitaria: Los reguladores de voltaje monofásicos de 0.5 kVA a 10 kVA adoptan una estructura unitaria. Un devanado con una superficie pulida de cierto ancho en su extremo superior se fija en la base. El cepillo de carbón del conjunto de contacto, presionado por un resorte, mantiene un contacto estrecho con la superficie pulida del devanado. Al girar la manivela, el cepillo de carbón se mueve a lo largo de la superficie pulida para la regulación del voltaje. Estos reguladores de tipo unitario generalmente se montan en un banco y están encerrados en un alojamiento protector ventilado.

B. Estructura Asambleada Monofásica: Los reguladores de voltaje monofásicos de gran capacidad se ensamblan a partir de varias unidades idénticas. Los cepillos de carbón de todas las unidades se montan en el mismo eje principal. Los terminales de entrada de los devanados se conectan en paralelo, mientras que los terminales de salida se conectan a un reactor de equilibrio para igualar la distribución de corriente entre las unidades y suprimir las corrientes circulantes.

C. Estructura Asambleada Trifásica: Un regulador de voltaje trifásico se ensambla a partir de tres unidades idénticas montadas en un eje común, con los devanados conectados en configuración estrella (Y).

D. Estructura del Cepillo de Carbón: Para los reguladores de voltaje unitarios con una potencia nominal de 3 kVA o menos, se utilizan 1-2 piezas de cepillos de carbón compuestos de cobre-grafito y un soporte de cepillo metálico con buena disipación de calor. Para unidades con una potencia nominal de 5 kVA o más, se emplean más de dos cepillos de carbón compuestos de cobre-grafito. La placa de presión del conjunto del cepillo de carbón se fija al extremo superior del devanado para limitar su posición axial y se asegura al eje principal con tornillos. Cuando se requiere desmontar, reemplazar el eje principal o extender el eje desde la parte inferior del regulador, simplemente se aflojan los tornillos para proceder.

Lo anterior es una introducción a los principios básicos y las estructuras principales de los reguladores de voltaje monofásicos y trifásicos. Esperamos que esto ayude a los lectores a obtener una comprensión clara de sus principios de funcionamiento y construcción. Una comprensión más profunda de estos aspectos permite una mejor utilización y mantenimiento del equipo, asegurando el funcionamiento estable del sistema de energía.