Induktionsspannungsregler – Gerät, Schaltkreise, Anwendung

Auf Basis einer Induktionsmaschine mit gewickeltem Rotor kann ein Induktionsregler gebaut werden, der zur Spannungsregelung dient. Der Rotor der Maschine muss mit einer mechanischen Drehvorrichtung ausgestattet sein.

Das Schema des Induktionsreglers ist in Abb. dargestellt. 1. Der Rotor sowie die Anfangsklemmen der Statorwicklung werden an das Netz angeschlossen und die Last wird an die Endklemmen der Statorwicklung angeschlossen.

Reis. 1. Schema eines Induktionsspannungsreglers

Die Rotorströme erzeugen ein rotierendes Magnetfeld, das in den Statorwicklungen eine zusätzliche EMK E2 induziert, deren Wert und Phase vom Drehwinkel des Rotors abhängen α... Als Ergebnis ergibt sich gemäß dem Vektordiagramm in Abb . Gemäß Fig. 2 kann bei gleicher Windungszahl der Wicklungen die Ausgangsspannung U2 von Null (bei α = 180°) bis zur doppelten Netzspannung (bei α = 0) eingestellt werden.

Reis. 2. Vektordiagramm des Induktionsreglers

Der Nachteil des betrachteten einfachsten Reglers ist die Phasenänderung der Ausgangsspannung. Daher wird manchmal ein Doppelinduktionsregler verwendet, der ohnehin aus zwei Maschinen besteht, deren Statorwicklungen in Reihe geschaltet sind.

Durch die entsprechende Einbeziehung der Rotorwicklungen (Abb. 3) wird die Drehung ihrer Magnetfelder in entgegengesetzte Richtungen gewährleistet. Daher wird in den Statorwicklungen eine EMK E2 mit einer Verschiebung in entgegengesetzte Richtungen aus der Nullposition induziert. Nach der Summierung der EMF erhalten wir das Ergebnis, das mit der Versorgungsspannung in Phase ist.

Reis. 3. Schematische Darstellung und Vektordiagramm eines Dual-Controllers

Induktionsregler sind für den Laborgebrauch sehr praktisch. Sie werden jedoch häufig in Stromversorgungssystemen eingesetzt, in denen sie mit Geräten zur automatischen Spannungsregelung ausgestattet sind.