Característiques clau dels reguladors de tensió per inducció explicades
Els reguladors de tensió per inducció es classifiquen en tipus de corrent alternativa tri-fàsica i monofàsica.
La estructura d'un regulador de tensió per inducció tri-fàsic és similar a la d'un motor d'inducció tri-fàsic amb rotor bobinat. Les diferències clau són que el rang de rotació del rotor en un regulador de tensió per inducció està limitat, i les seves bobines stator i rotor estan interconnectades. El diagrama de connexions internes d'un regulador de tensió per inducció tri-fàsic es mostra a la Figura 2-28(a), il·lustrant només una fase.
Quan s'aplica corrent alternativa tri-fàsica al stator del regulador de tensió per inducció, es genera un camp magnètic rotatori a l'espai entre el stator i el rotor. Aquest camp magnètic rotatori talla tant la bobina del stator (induint un EMF del stator) com la del rotor (induint un EMF del rotor). La fase de l'EMF induït al rotor roman constant, mentre que la fase de l'EMF induït al stator canvia a mesura que el rotor gira. Com que les bobines del stator i del rotor estan connectades juntes, la tensió de sortida és igual a la suma de les tensions induïdes pel stator i el rotor. Com que la fase de la tensió del stator pot variar per la rotació del rotor, la magnitud de la tensió total de sortida canvia en conseqüència, assolint així la regulació de tensió.
Aquest principi es il·lustra a la Figura 1. Com es mostra a la Figura 1, quan l'EMF induït pel stator està en fase amb l'EMF induït pel rotor, la tensió de sortida arriba al seu valor màxim—doble de l'EMF induït individual. Quan la diferència de fase entre els EMFs del stator i del rotor és de 180°, la tensió de sortida es converteix en zero. Això explica per què el rotor d'un regulador de tensió per inducció només necessita girar dins d'un rang angular limitat—suficient per variar la diferència de fase entre els EMFs induïts pel stator i el rotor de 0° a 180°.
La estructura d'un regulador de tensió per inducció monofàsic es mostra a la Figura 2. La bobina principal es monta al stator, i una bobina compensadora curt-circuitada es col·loca perpendicular a aquesta. La bobina secundària en sèrie es troba al rotor. La força magnomotriu de la bobina principal produeix un camp magnètic pulsant monofàsic a l'espai entre el nucli del stator i el rotor. A mesura que el rotor gira dins d'un rang de 0° a 180°, l'EMF induït a la bobina secundària varia, resultant en un canvi suau i continu de la tensió de sortida, assolint així la regulació de tensió.
Per prevenir vibracions i soroll causats per sobrecàrregues o tracs magnètics desequilibrats, el mecanisme de cremallera està dotat de clavells de seguretat i puntes d'amortització elàstiques.
La variació de la impedància de curto circuit d'un regulador de tensió per inducció és molt gran. En conseqüència, la tensió de sortida pot augmentar bruscament si la corrent de càrrega disminueix de sobte—això requereix especial atenció. La potència de sortida d'un regulador de tensió per inducció disminueix a mesura que la tensió de sortida es redueix. Per tant, cal evitar la sobrecàrrega durant la operació, i la corrent de sortida secundària no ha de superar el seu valor nominal. Si els terminals d'entrada d'un regulador de tensió per inducció es deixen oberts mentre els terminals de sortida estan connectats a un circuit, funciona com a inductor variable.
En un regulador de tensió per inducció tri-fàsic, tant la magnitud com la fase de la tensió de sortida canvien simultàniament. Per tant, mai s'han de fer funcionar en paral·lel reguladors de tensió per inducció tri-fàsics.
