Индукционный регулятор. Фазорегулятор

Индукционный регулятор (ИР) представляет собой АДФ с заторможенным ротором, работающий как поворотный автотрансформатор. Он предназначен для регулирования напряжения сети переменного тока. ИР бывают одно и трехфазные. Более широко применяется трехфазные ИР.

Первичная обмотка ИР с числом витков подключается параллельно к сети, а вторичная с числом витков – последовательно с этой цепью Обычно в качестве первичной используется обмотка ротора, так как в этом случае с помощью щеток и контактных колец выводятся лишь три зажима. Обмотка ротора может быть соединена в У или Д (рис. 2.45, а). При подключении ИР к сети первичная обмотка создает вращающее магнитное поле Ф. Это поле индуктирует в соответствующих фазах ротора и статора ЭДС Е₁ и Е₂. Эти ЭДС сдвинуты по фазе на угол β равный пространственному сдвигу осей соответствующих фаз. Следовательно, напряжение на выходе ИР будет равно геометрической сумме этих ЭДС, т.е. или _. Векторная диаграмма изображена на рис.2.45, б.

При повороте ротора конец вектора Ė ₂ будет скользить по окружности. При этом если β = 0˚ и β = 180˚ получим соответственно:

,

.

Если , то , тогда , а .

Попутно отметим, что поворот ротора ИР и фиксация его в нужном положении осуществляется с помощью червячной передачи с ручным или электроприводом.

Рассмотренный ИР имеет два недостатка:

1) при изменении величины U₂ изменяется и его фаза, что не всегда желательно,

2) в результате взаимодействия вращающегося поля с токами, возникает вращающий момент, действующий на червячную передачу.

Поэтому применяют сдвоенный ИР (рис.2.46, а), представляющий собой совокупность двух одиночных ИР с общим валом. Обмотки роторов сдвоенного ИР включаются параллельно сети, а статорные обмотки последовательно.

На первичной и вторичной сторонах одного из ИР осуществляется переключение двух фаз. В результате этого изменяется направление вращения поля этого ИР. Таким образом, каждый ИР создает свое поле, причем поля вращаются в противоположных направлениях (рис.2.46, б). При повороте ротор по направлению вращения одного поля, ротор другого ИР поворачивается против поля. В результате ЭДС и будут поворачиваться в противоположные стороны на равные углы. При этом напряжение на выходе ИР, изменяясь по величине, будет неизменным по фазе .

Будет отсутствовать и вращающий момент на валу.

АДФ можно использовать в качестве фазорегулятора (ФР), т.е. для изменения фазы напряжения. Выходное напряжение снимается с контактных колец машины. Если принять , то можно считать и . и – ЭДС в фазах статора и ротора, индуктируемые вращающемся полем. При повороте ротора изменяется угол β. Векторы поворачиваются относительно векторов .

Поворот и фиксация ротора осуществляется с помощью червячной передачи.