คุณสมบัติหลักของตัวปรับแรงดันแบบเหนี่ยวนำอธิบาย

อุปกรณ์ปรับแรงดันแบบเหนี่ยวนำมีการจำแนกออกเป็นประเภทไฟฟ้าสลับสามเฟสและประเภทไฟฟ้าสลับหนึ่งเฟส

โครงสร้างของอุปกรณ์ปรับแรงดันแบบเหนี่ยวนำสามเฟสมีความคล้ายคลึงกับมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบขดลวดโรเตอร์ที่มีสามเฟส ความแตกต่างสำคัญคือช่วงการหมุนของโรเตอร์ในอุปกรณ์ปรับแรงดันแบบเหนี่ยวนำถูกจำกัด และวงจรขดลวดสเตเตอร์และโรเตอร์เชื่อมโยงกัน แผนภาพวงจรภายในของอุปกรณ์ปรับแรงดันแบบเหนี่ยวนำสามเฟสแสดงในรูปที่ 2-28(a) ซึ่งแสดงเฉพาะเฟสเดียว

เมื่อมีไฟฟ้าสลับสามเฟสเข้าสู่สเตเตอร์ของอุปกรณ์ปรับแรงดันแบบเหนี่ยวนำ จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุนในช่องว่างระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ สนามแม่เหล็กหมุนนี้จะตัดผ่านทั้งวงจรขดลวดสเตเตอร์—ทำให้เกิดแรงดันอินดักทีฟในสเตเตอร์—และวงจรขดลวดโรเตอร์—ทำให้เกิดแรงดันอินดักทีฟในโรเตอร์ เฟสของแรงดันอินดักทีฟในโรเตอร์คงที่ ในขณะที่เฟสของแรงดันอินดักทีฟในสเตเตอร์เปลี่ยนแปลงตามการหมุนของโรเตอร์ เนื่องจากวงจรขดลวดสเตเตอร์และโรเตอร์เชื่อมโยงกัน แรงดันเอาต์พุตเท่ากับผลรวมของแรงดันอินดักทีฟในสเตเตอร์และโรเตอร์ เพราะเฟสของแรงดันสเตเตอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการหมุนของโรเตอร์ ขนาดของแรงดันเอาต์พุตรวมจึงเปลี่ยนแปลงไปตามนั้น ทำให้สามารถควบคุมแรงดันได้

หลักการนี้แสดงในรูปที่ 1 เมื่อแรงดันอินดักทีฟในสเตเตอร์อยู่ในเฟสเดียวกับแรงดันอินดักทีฟในโรเตอร์ แรงดันเอาต์พุตจะมีค่าสูงสุด—สองเท่าของแรงดันอินดักทีฟแต่ละค่า เมื่อความต่างเฟสระหว่างแรงดันอินดักทีฟในสเตเตอร์และโรเตอร์เป็น 180° แรงดันเอาต์พุตจะกลายเป็นศูนย์ นี่คือเหตุผลที่โรเตอร์ของอุปกรณ์ปรับแรงดันแบบเหนี่ยวนำต้องหมุนเพียงในช่วงมุมจำกัด—เพียงพอที่จะเปลี่ยนแปลงความต่างเฟสระหว่างแรงดันอินดักทีฟในสเตเตอร์และโรเตอร์จาก 0° ถึง 180°

โครงสร้างของอุปกรณ์ปรับแรงดันแบบเหนี่ยวนำหนึ่งเฟสแสดงในรูปที่ 2 วงจรขดลวดหลักติดตั้งบนสเตเตอร์ และวงจรขดลวดชดเชยที่ถูกป้อนตรงตั้งฉากกับวงจรขดลวดหลัก วงจรขดลวดที่เชื่อมอนุกรมอยู่บนโรเตอร์ แรงขับแม่เหล็กของวงจรขดลวดหลักสร้างสนามแม่เหล็กกระพริบแบบหนึ่งเฟสในช่องว่างของแกนสเตเตอร์-โรเตอร์ เมื่อโรเตอร์หมุนในช่วง 0° ถึง 180° แรงดันอินดักทีฟในวงจรขดลวดรองเปลี่ยนแปลง ทำให้แรงดันเอาต์พุตเปลี่ยนแปลงอย่างราบรื่นและไม่มีขั้นตอน ทำให้สามารถควบคุมแรงดันได้

เพื่อป้องกันการสั่นสะเทือนและการเกิดเสียงจากกระแสโหลดเกินหรือแรงดึงแม่เหล็กที่ไม่สมดุล กลไกเกียร์ได้ติดตั้งขากรรไกรความปลอดภัยและแผ่นป้องกันการสั่นสะเทือนที่ยืดหยุ่น

อัตราการเปลี่ยนแปลงแรงดันอิมพีแดนซ์ที่เกิดจากการป้อนวงจรขดลวดของอุปกรณ์ปรับแรงดันแบบเหนี่ยวนำมีค่าสูงมาก ดังนั้น แรงดันเอาต์พุตอาจเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันหากกระแสโหลดลดลงอย่างกะทันหัน—สิ่งนี้ต้องระมัดระวังเป็นพิเศษ กำลังเอาต์พุตของอุปกรณ์ปรับแรงดันแบบเหนี่ยวนำลดลงเมื่อแรงดันเอาต์พุตลดลง ดังนั้น ต้องหลีกเลี่ยงการโหลดเกินในการทำงาน และกระแสเอาต์พุตรองต้องไม่เกินค่ากำหนด หากปลายทางอินพุตของอุปกรณ์ปรับแรงดันแบบเหนี่ยวนำถูกปล่อยไว้เป็นวงจรเปิด ในขณะที่ปลายทางเอาต์พุตเชื่อมต่อกับวงจร มันจะทำงานเป็นอินดักทอร์แบบปรับได้

ในอุปกรณ์ปรับแรงดันแบบเหนี่ยวนำสามเฟส ขนาดและความต่างเฟสของแรงดันเอาต์พุตเปลี่ยนแปลงพร้อมกัน ดังนั้น อุปกรณ์ปรับแรงดันแบบเหนี่ยวนำสามเฟสไม่ควรทำงานแบบขนาน