Características clave dos reguladores de voltaxe por indución explicadas

Os reguladores de voltaxe por indución clasifícanse en tipos de corrente alternativa trifásica e monofásica.

A estrutura dun regulador de voltaxe por indución trifásico é semellante á dun motor de indución trifásico con rotor enrolado. As principais diferenzas son que o rango de rotación do rotor nun regulador de voltaxe por indución está limitado, e as espiras do estator e do rotor están interconectadas. O diagrama de conexión interna dun regulador de voltaxe por indución trifásico amóstrase na figura 2-28(a), que ilustra só unha fase.

Cando se aplica corrente alternativa trifásica ao estator do regulador de voltaxe por indución, xérase un campo magnético rotatorio no espazo aéreo entre o estator e o rotor. Este campo magnético rotatorio corta tanto a espira do estator (inducindo unha f.e.m. no estator) como a espira do rotor (inducindo unha f.e.m. no rotor). A fase da f.e.m. inducida no rotor permanece constante, mentres que a fase da f.e.m. inducida no estator cambia a medida que o rotor rota. Como as espiras do estator e do rotor están conectadas xuntas, a tensión de saída é igual á suma das f.e.m. inducidas no estator e no rotor. Debido a que a fase da tensión do estator pode variar coa rotación do rotor, a magnitude da tensión de saída total cambia en consecuencia, logrando así a regulación de voltaxe. 

Este principio ilústrase na Figura 1. Como se mostra na Figura 1, cando a f.e.m. inducida no estator está en fase cos a f.e.m. inducida no rotor, a tensión de saída alcanza o seu valor máximo—o dobre da f.e.m. inducida individual. Cando a diferenza de fase entre as f.e.m. do estator e do rotor é de 180°, a tensión de saída torna-se cero. Isto explica por que o rotor dun regulador de voltaxe por indución só necesita rotar dentro dun rango angular limitado—suficiente para variar a diferenza de fase entre as f.e.m. inducidas no estator e no rotor de 0° a 180°.

A estrutura dun regulador de voltaxe por indución monofásico amóstrase na Figura 2. A espira primaria montase no estator, e unha espira compensadora de curto-circuíto colócase perpendicularmente a ela. A espira secundaria en serie localízase no rotor. O forza electromotriz da espira primaria produce un campo magnético pulsante monofásico no espazo aéreo do núcleo estator-rotor. A medida que o rotor rota dentro dun rango de 0° a 180°, a f.e.m. inducida na espira secundaria varía, resultando nun cambio suave e continuo na tensión de saída, logrando así a regulación de voltaxe.

Para prevenir vibracións e ruído causados por sobrecargas repentinas ou traccións magnéticas desequilibradas, o mecanismo de engranaxes está equipado con pinos de seguridade e almohadillas antivibración elásticas.

A variación da impedancia de curto circuito dun regulador de voltaxe por indución é moi grande. En consecuencia, a tensión de saída pode aumentar bruscamente se a corrente de carga diminúe repentinamente—isto require atención especial. A potencia de saída dun regulador de voltaxe por indución diminúe a medida que a tensión de saída se reduz. Polo tanto, debe evitarse a sobrecarga durante a operación, e a corrente de saída secundaria non debe superar o seu valor nominal. Se os terminais de entrada dun regulador de voltaxe por indución están abertos e os terminais de saída están conectados a un circuito, funciona como un inductor variable.

Nun regulador de voltaxe por indución trifásico, cambian simultaneamente a magnitude e a fase da tensión de saída. Polo tanto, nunca deben operarse en paralelo reguladores de voltaxe por indución trifásicos.