Nøglefunktioner af induktive spændingsregulatører forklaret

Induktionsspændingsregulatører er inddelede i trefase AC- og enefasetyper.

Strukturen af en trefase induktionsspændingsregulatør ligner den af en trefase vindet rotor-induktionsmotor. De vigtigste forskelle er, at rotors rotationsområde i en induktionsspændingsregulatør er begrænset, og dens stator- og rotorvindinger er forbundet. Indre ledningsdiagram for trefase induktionsspændingsregulatør vises på figur 2-28(a), der kun viser én fase.

Når trefase AC strøm anvendes på statoren af induktionsspændingsregulatøren, dannes et roterende magnetfelt i luftspillet mellem stator og rotor. Dette roterende magnetfelt klipper både statorvinding—hvad inducerer en stator EMF—and rotorvinding—hvad inducerer en rotor EMF. Fasen af den inducerede EMF i rotor forbliver konstant, mens fasen af den inducerede EMF i stator ændres, når rotor roterer. Da stator- og rotorvindinger er forbundet sammen, er udgangsspændingen lig med summen af de inducerede spændinger i stator og rotor. Eftersom faserne af statorspændingen kan variere ved rotorrotation, ændrer det samlede udgangsspændingens størrelse derefter, hvilket gør det muligt at regulere spændingen.

Dette princip er illustreret på figur 1. Som vist på figur 1, når den statorinducerede EMF er i fase med den rotorinducerede EMF, når udgangsspændingen sit maksimale niveau—det dobbelte af den individuelle inducerede EMF. Når fasenforskellen mellem stator- og rotor-EMF er 180°, bliver udgangsspændingen nul. Dette forklarer, hvorfor rotor i en induktionsspændingsregulatør kun behøver at rotere inden for et begrænset vinkelområde—nok til at variere fasenforskellen mellem stator- og rotorinduceret EMF fra 0° til 180°.

Strukturen af en enefase induktionsspændingsregulatør vises på figur 2. Primærsvindingen monteres på stator, og en kortsluttede kompenserende vindings placeres vinkelret på denne. Sekundær serieforbundet vindings ligger på rotor. Magnetmotivkraften af primærsvindingen producerer et enefase pulsaterende magnetfelt i luftspillet mellem stator-rotor kernen. Når rotor roterer inden for et område fra 0° til 180°, varierer den inducerede EMF i sekundærsvinding, hvilket resulterer i en jævn, trinløs ændring af udgangsspændingen og dermed opnås spændingsregulering.

For at undgå vibration og støj, som skyldes overbelastningssvingninger eller ubalanceret magnetisk træk, er gearmekanismen udstyret med sikkerhedsklippinner og elastiske vibrationsdempende plader.

Kortslutningsimpedansespændingsvariationen hos en induktionsspændingsregulatør er meget stor. Derfor kan udgangsspændingen stige brat, hvis laststrømmen pludselig falder—det kræver særlig opmærksomhed. Udledningen af en induktionsspændingsregulatør mindskes, når udgangsspændingen reduceres. Derfor skal overbelastning undgås under drift, og sekundær udgangsstrømmen må ikke overstige dens nominerede værdi. Hvis inputterminalerne på en induktionsspændingsregulatør er åbne, mens udgangsterminalerne er forbundet til en kredsløb, fungerer den som en variabel induktor.

I en trefase induktionsspændingsregulatør ændres både størrelsen og fasen af udgangsspændingen samtidigt. Derfor må trefase induktionsspændingsregulatører aldrig køres parallelt.