Indukciós feszültségállítók főbb jellemzőinek bemutatása

A indukciós feszültségállítók háromfázisú és egyfázisú típusokra oszlanak.

A háromfázisú indukciós feszültségállító szerkezete hasonló a háromfázisú tekercselt indukciós motoréhoz. A kulcsfontosságú különbségek azonban abban állnak, hogy a rotor forgási tartománya az indukciós feszültségállítóban korlátozott, valamint a státor és a rotor tekercsei összekapcsolva vannak. A háromfázisú indukciós feszültségállító belső kapcsolási rajza látható a 2-28(a) ábrán, amely csak egy fázist mutat be.

Amikor háromfázisú AC áramot adunk a feszültségállító státorához, egy forgó mágneses mező keletkezik a státor és a rotor közötti szakadásban. Ez a forgó mágneses mező elvágja mind a státor tekercsét, ami státor gerinctöltést eredményez, mind a rotor tekercsét, ami rotor gerinctöltést okoz. A rotorban indukált gerinctöltés fázisa állandó marad, míg a státorban indukált gerinctöltés fázisa változik a rotor forgása során. Mivel a státor és a rotor tekercsei összekapcsolva vannak, a kimeneti feszültség megegyezik a státor és a rotor indukált feszültségeinek összegével. Mivel a státor feszültség fázisa a rotor forgásával változtatható, a teljes kimeneti feszültség nagysága ennek megfelelően is változik, ezzel elértük a feszültség szabályozását.

Ez az elv látható az 1. ábrán. Ahogy az 1. ábra mutatja, amikor a státorban indukált gerinctöltés fázisa megegyezik a rotorban indukált gerinctöltés fázisával, a kimeneti feszültség eléri a maximum értékét, ami kétszerese a külön-külön indukált gerinctöltésnek. Amikor a státor és a rotor gerinctöltéseinek fáziskülönbsége 180°, a kimeneti feszültség nullává válik. Ez magyarázza, hogy miért elegendő, ha a rotor az indukciós feszültségállítóban csak korlátozott szög tartományban (0°-tól 180°-ig) forgatódik, hogy a státor és a rotor indukált gerinctöltéseinek fáziskülönbsége 0°-tól 180°-ig változhasson.

Az egyfázisú indukciós feszültségállító szerkezete látható a 2. ábrán. Az elsődleges tekercs a státoron van rögzítve, és egy rövidzárt kompenzáló tekercs merőlegesen hozzá helyezve. A másodlagos sorosan kapcsolt tekercs a rotorn található. Az elsődleges tekercs mágnesmozgató ereje egy egyfázisú pulzáló mágneses mezőt hoz létre a státor-rotor alakjáró szakadásban. Ahogy a rotor 0°-tól 180°-ig forg, a másodlagos tekercsben indukált gerinctöltés változik, ami sima, lépcsőnélküli kimeneti feszültségváltozást eredményez, és így feszültség-szabályozást.

A túltöltési hullámokból vagy a nem egyensúlyos mágneses húzódásból eredő rezgések és zajok elkerülésére a fogaskerék mechanizmus biztonsági vágószivárral és rugalmas rezgésgaszdló polsterekkel van felszerelve.

Az indukciós feszültségállító rövidzárt ellenállási feszültségváltozásának aránya nagyon nagy. Ennek következtében, ha a terhelési áram hirtelen csökken, a kimeneti feszültség hegyesen növekedhet—erre külön figyelemre méltó. Az indukciós feszültségállító kimeneti teljesítménye csökken, ahogy a kimeneti feszültség csökken. Ezért a működés során a túltöltést el kell kerülni, és a másodlagos kimeneti áram nem haladhatja meg a nominál értékét. Ha az indukciós feszültségállító bemeneti kapcsolói nyitottak, miközben a kimeneti kapcsolói zártak, akkor változó induktor funkciókat lát el.

A háromfázisú indukciós feszültségállító esetén a kimeneti feszültség nagysága és fázisa egyszerre változik. Ezért a háromfázisú indukciós feszültségállítókat sosem lehet párhuzamosan üzemeltetni.