Nyckelfunktioner för induktionsvoltregulatorer förklarade

Induktionsvoltregulatorer indelas i trefas- och enfasmodeller.

Strukturen för en trefasinduktionsvoltregulator liknar den för en trefasvridningsrotorinduktionsmotor. De viktigaste skillnaderna är att rotorns rotationsområde i en induktionsvoltregulator är begränsat, och dess stator- och rotorvindningar är sammankopplade. Den interna kabelförbindelsen för en trefasinduktionsvoltregulator visas i figur 2-28(a), som visar endast en fas.

När trefasväxelström appliceras på statorn av induktionsvoltregulatorn genereras ett roterande magnetfält i luftgapet mellan stator och rotor. Detta roterande magnetfält skär både statorvindningen—vilket inducerar en stator-EKG—and rotorvindningen—vilket inducerar en rotor-EKG. Fasen av den inducerade EKG i rotorn förblir konstant, medan fasen av den inducerade EKG i statorn ändras när rotorn roterar. Eftersom stator- och rotorvindningarna är sammanbundna, blir utgångsspannet summan av de inducerade spänningarna i statorn och rotorn. Eftersom fasen av statorspänningen kan varieras genom rotation av rotorn, ändras magnituden av det totala utgångsspannet därefter, vilket möjliggör reglering av spänningen. 

Detta princip är illustrerat i figur 1. Som visas i figur 1 når utgångsspannet sin maximala värde—två gånger den individuella inducerade EKG—när statorinducerade EKG är i fas med rotorinducerade EKG. När fasdifferensen mellan stator- och rotor-EKG är 180° blir utgångsspannet noll. Detta förklarar varför rotorn i en induktionsvoltregulator bara behöver rotera inom ett begränsat vinkelområde—tillräckligt för att variera fasdifferensen mellan stator- och rotorinducerade EKG från 0° till 180°.

Strukturen för en enfasinduktionsvoltregulator visas i figur 2. Primärvindningen monteras på statorn, och en kortslutad kompensationsvindning placeras vinkelrätt mot den. Sekundärseriekopplade vindningen finns på rotorn. Magnetiska krafter från primärvindningen producerar ett enfaspulsationsmagnetfält i luftgapet mellan stator-rotorkärnan. När rotorn roterar inom ett område på 0° till 180° varierar den inducerade EKG i sekundärvindningen, vilket resulterar i en smidig, tröskelslös förändring av utgångsspannet och därmed uppnår spänningsreglering.

För att förhindra vibration och buller orsakade av överbelastningsflöden eller obalanserade magnetiska drag är växlingsmekanismen utrustad med säkerhetsspjäl och elastiska vibrationsdämpande plattor.

Kortslutningsimpedansspänningens variationsförhållande för en induktionsvoltregulator är mycket stort. Därför kan utgångsspannet öka abrupt om belastningsströmmen plötsligt minskar—detta kräver särskild uppmärksamhet. Utgångseffekten hos en induktionsvoltregulator minskar när utgångsspannet sänks. Därför måste överbelastning undvikas under drift, och sekundära utgångsströmmen får inte överstiga dess nominella värde. Om ingångsslutpunkterna för en induktionsvoltregulator lämnas öppna medan utgångsslutpunkterna är anslutna till en krets fungerar den som en variabel induktor.

I en trefasinduktionsvoltregulator ändras både magnituden och fasen av utgångsspannet samtidigt. Därför får aldrig trefasinduktionsvoltregulatorer drivas parallellt.