Der Brentford-Linearregler ist ein Spartransformator mit einer einschichtigen Wicklung. Das Carbonrad bewegt sich außerhalb der Wicklung und stellt nacheinander elektrischen Kontakt mit jeder Windung der Wicklung her. Der Brentford-Linearregler kann einphasig oder dreiphasig sein. Es kann sich entweder um eine in Öl getauchte Struktur oder um eine Trockenstruktur handeln. Die Wicklung des Brentford-Linearspannungsreglers ist eine Spiralstruktur, die wie ein herkömmlicher Transformator als dreiphasige Spiralwicklung mit drei Säulen ausgelegt werden kann. Die geeignete Kupferdrahtgröße, der Wicklungsdurchmesser und der Höhenbereich sind groß. Die Drahtwindungen sind zur Isolierung mit Glasband zusammengebunden, und die Wicklung muss nach dem Wickeln eingetaucht und ausgehärtet werden. Anschließend wird eine vertikale Nut in die Außenfläche der Wicklung eingearbeitet, sodass mit jeder Windung der Wicklung ein elektrischer Kontakt hergestellt werden kann. Das auf dem Träger gelagerte Kohlerad lässt sich über eine Kette über die gesamte Wicklungslänge bewegen und erzeugt so eine stufenlos einstellbare Ausgangsspannung.
Während sich der Kontakt entlang der Oberfläche der Wicklung bewegt, werden die Drahtwindungen kontinuierlich kurzgeschlossen. Es wurde viel Forschung betrieben, um den geeigneten Kurzschlussstrom und die Oberflächenwärmeableitungsbedingungen der Wicklung zu ermitteln. Die Größe des Kurzschlussstroms und die Wärmeableitungsbedingungen auf der Wicklungsoberfläche hängen von der Spannung zwischen benachbarten Windungen und der Zusammensetzung des Kontaktmaterials des Kohlenstoffrads ab. Der Kurzschlussstrom hat keinen Einfluss auf die Lebensdauer der Spulenisolierung oder des Drahtmaterials. Das Kohlerad ist auf einem automatisch kalibrierten Träger montiert und rollt unter Federkraft über die Wickelfläche. Dadurch kann der Verschleiß minimiert werden und der Rollkontakt des Carbonrads ist dem Gleitkontakt der Elektrobürste überlegen. Unter normalen Nutzungsbedingungen kann die Lebensdauer des Carbon-Radkontakts 100 km überschreiten, ohne Berücksichtigung der Abnutzung der Wickeloberfläche. Wenn eine stabile Stromversorgung von 10 V erforderlich ist und der Schwankungsbereich der Versorgungsspannung +10 % beträgt, wird davon ausgegangen, dass die Wicklungswindungen des Spannungsreglers 100 Windungen betragen. Wenn sich der Kontakt des Carbonrads von einer Drahtwindung zur nächsten bewegt, wird auf diese Weise eine Spannungsänderung von 1 V (oder 1 %) erzeugt. Wenn jedoch ein Spannungsregler verwendet wird, um einen Transformator mit einem Einstellbereich von ± 10 % mit Strom zu versorgen, und eine Spannungsänderung von 1 % gewünscht wird, muss der Carbonradkontakt 10 Windungen des Drahtes bewegen, wodurch die Empfindlichkeit des Reglers um das Zehnfache erhöht wird.
Der Carbon-Radkontakt lässt sich zur Inspektion leicht entfernen; Lösen Sie die Schrauben der festen Platte und entfernen Sie die fertig montierten Kontakte von der Wickelfläche, um die Kontakte vertikal vom Träger zu entfernen. Der Kontaktaustausch ist einfach und unkompliziert und kann unter normalen Nutzungsbedingungen 3-5 Jahre lang funktionieren. Bei alleiniger Verwendung kann die Kapazität eines Linearreglers 1 MV · A erreichen, während in einer Kombinationsstruktur mit mehreren Einheiten die Kapazität 15 MV · A erreichen kann. Wenn bei der Konstruktion von Hochspannungssystemen ein Linearregler in Verbindung mit einem an die Transformatorwicklung angeschlossenen Laststufenschalter verwendet werden kann, kann die Kapazität 25 MV · A überschreiten.
