چکیده
استابلایزر، سیستم تنظیم و تثبیت کننده ولتاژ است که در صورت افت، نوسان و یا هر گونه تداخل در شبکه آن را به سرعت تشخیص داده و بصورت اتوماتیک رفع می نماید.
کلمات کلیدی
مقدمه
استفاده از تثبیت کننده های ولتاژ به یک نیاز برای هر خانه تبدیل شده است. انواع مختلفی از تثبیت کننده های ولتاژ در حال حاضر با عملکرد و کارکردهای متفاوت در دسترس هستند. آخرین پیشرفتهای فناوری مانند تراشههای ریزپردازنده و دستگاههای الکترونیکی برق، نگرش ما را نسبت به تثبیتکننده ولتاژ یا استابیلایزر تغییر داده است. آنها اکنون کاملاً خودکار، هوشمند و دارای تعداد زیادی عملکرد اضافی هستند و همچنین واکنش فوق العاده سریعی به نوسانات ولتاژ دارند و به کاربران خود اجازه می دهند تا ولتاژ مورد نیاز خود را از راه دور تنظیم کنند، از جمله عملکرد شروع / توقف برای خروجی.
متن مقاله
- استابلایزر یا تثبیت کننده ی ولتاژ چیست
- مراحل تثبیت ولتاژ خروجی در ترانس اتوماتیک
- مزایای استابلایزرها
- محافظت در مقابل رعد و برق و های ولتاژ (High Voltage) و نوسانات لحظه ای و spike ها
- انواع استابلایزر
- کاربردهای دستگاه استابلايزر
- ویژگی های دستگاه های استابلایزر
- تفاوت بین تثبیت کننده ولتاژ و تنظیم کننده ولتاژ چیست
- چگونه بهترین استابیلایزر را برای خانه خود انتخاب کنیم؟ (راهنمای خرید)
استابلایزر یا تثبیت کننده ی ولتاژ چیست
تحقیقات انجام شده نشان می دهد عمده ترین عوامل خرابی لوازم برقی، نویزها ، نوسانات و قطع و وصل ناگهانی ، کم و زیاد شدن ولتاژ و مشکلات دیگر برق شهر بوده که آسیب های بوجود آمده توسط عوامل ذکر شده عمدتا ً در قسمت های حساس و گران قیمت دستگاه همچون موتور ، کمپرسور، لباسشوئی، کولر گازی، دستگاههایCNC، دستگاههایPLC ، دستگاههای چاپ و برش، دستگاههای پزشکی، دستگاههای بافندگی و غیره مورد استفاده قرار می گیرد .استابلایزر، سیستم تنظیم و تثبیت کننده ولتاژ است که در صورت افت، نوسان و یا هر گونه تداخل در شبکه آن را به سرعت تشخیص داده و بصورت اتوماتیک رفع می نماید. عملکرد این دستگاه بدون سر و صدا بوده و از تکنولوژی روز دنیا (Servo. SYS) بهره مند است.استابلایزرها جهت جلوگیری از نوسان و پرش های ناگهانی برق شهری (V220 ) و برق سه فاز برای محافظت از کلیه ی لوازم برقی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد این استابلایزر با داشتن سیستم میکروپروسسوری ولتاز ورودی را اندازه گیری کرده و با توجه به کاهش یا افزایش ولتاژ در ورودی را تشخیص داده و در خروجی ولتاژ V220 یا 380V ثابت با دقت %1 و به صورت خطی و پیوسته درخروجی ارائه می دهد و همچنین با داشتن هسته ی حلقوی از جنس مس و جاروبک ذغال با چرخش بر روی سطح هسته ی حلقوی خروجی ثابت ارائه می دهد. این روش اصلاح ولتاژ هیچگونه تداخل با هارمونیکی تولید نکرده و هیچ امواجی را در منبع برق ورودی ندارد.حرکت بازوی ذغال سرو موتور بسیار سریع و با کنترل دقیق ولتاژ لحظه ای over shoot را حذف یا بسیار کاهش می دهدمکانیزم کنترل در این دستگاهها در نوع دیجیتال می باشد. بالا بودن توان ، راندمان ، دقت و کیفیت کنترل شده. ولتاژ خروجی جزو خصوصیات مهم این دستگاه هاست. در ضمن هزینه ناشی از خسارات احتمالی و عملکرد نا مطلوب دستگاه در اکثر مواقع به مراتب بیش از هزینه پیشگیری (استفاده از استابلایزر) می باشد .استابلایزر ها بر اساس تغییر تعداد دور سیم پیچ بر روی هسته های حلقوی و استوانه ای عملیات اصلاح را انجام می دهند.دستاوردهای همچون پیوستگی خطی و سینوسی کامل بودن و هماهنگی فازها جزء خصوصیات این دستگاه ها می باشد. مکانیزم کنترل در این دستگاهها در یک نوع دیجیتال می باشد بالا بودن توان ، راندمان ، دقت و کیفیت کنترل شده. ولتاژ خروجی ثبت و خطی جزو خصوصیات مهم این دستگاه هاست. استابلایزر ولتاژ سری SVC در هر فاز دارای یک الکترو موتور Dc Servo Motor هستند که بر روی ترانس متغیر Variable Transformer Or Variac مونتاژ شده است. با افزایش یا کاهش تعداد دور سیم پیچ بوسیله بازوی متحرک سرو موتور میزان القای ترانس و در نتیجه ولتاژ افزایش یا کاهش می یابد .سیم پیچ های اولیه ترانس بوک بست(buck/boost) پیش بینی شده توسط واریابل تغذیه می شود و سیم پیچ ثانویه آن به طور سری بین بازو و منبع انرژی متصل می باشد ، به طوری که ولتاژ نیاز برای شبکه را اضافه یا کم می کند و در نتیجه با استفاده از سیستم میکروپروسسوری هوشمند باعث تثبیت ولتاژ خروجی می شود.
مراحل تثبیت ولتاژ خروجی در ترانس اتوماتیک
ترانس های اتوماتیک انرژی الکتریکی را در یک سیستم جریان متناوب ، از یک مدار به مدار دیگر انتقال می دهد و می تواند ولتاژ کم را به ولتاژ زیاد وبالعکس تبدیل نماید ، به این ترتیب که انرژی الکتریکی را به وسیله دو یا چند سیمپیچ و از طریق القای الکتریکی از یک مدار به مداری دیگر منتقل میکند. جریان جاری در مدار اولیه ترانس اتوماتیک موجب به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی در اطراف سیمپیچ اولیه میشود ، این میدان مغناطیسی به نوبه خود موجب به وجود آمدن یک ولتاژ در مدار دوم میشود که با اضافه کردن یک بار به مدار دوم این ولتاژ میتواند به ایجاد یک جریان در ثانویه بینجامد. در ترانس های اتوماتیک انرژی به همان شکل الکتریکی باقی مانده و فرکانس آن نیز تغییر نمی کند و فقط مقادیر ولتاژ و جریان در اولیه و ثانویه متفاوت خواهد بود.تثبیت کننده ولتاژ چگونه کار می کند؟
- Buck و Boost چیست:
کار اصلی یک تثبیت کننده یا همان استابیلایزر ولتاژ انجام دو عملکرد ضروری یعنی عملکرد Buck و Boost است. عملکرد Buck and Boost چیزی نیست جز تنظیم یک ولتاژ ثابت از ولتاژ بیش از حد و تحت شرایط ولتاژ. این عملکرد Buck and Boost ممکن است به صورت دستی با کمک سوییچ های انتخابگر یا به طور خودکار با کمک مدارهای الکترونیکی اضافی انجام شود.
در شرایط ولتاژ بیش از حد، کارکرد Buck کاهش دادن شدت ولتاژ است؛ به طور مشابه، در شرایط ولتاژ کم عملکرد Boost شدت ولتاژ را افزایش می دهد. ایده هر دو عملکرد به طور کلی حفظ ولتاژ خروجی یکسان است.
تثبیت ولتاژ شامل اضافه یا کاهش ولتاژ از منبع ولتاژ اولیه است. برای انجام این عملکرد، تثبیت کننده های ولتاژ از یک ترانسفورماتور استفاده می کنند که در پیکربندی های مختلف مورد نیاز به رله های سوئیچینگ متصل است. تعداد کمی از تثبیت کننده های ولتاژ از ترانسفورماتورهایی استفاده می کنند که دارای سطوح مختلف ولتاژی روی سیم پیچ آن برای ایجاد اصلاحات مختلف (ولتاژ) هستند، در حالی که تثبیت کننده های ولتاژ کمی (مانند تثبیت کننده ولتاژ Servo) دارای ترانسفورماتور خودکار برای ارائه محدوده مورد نظر اصلاح هستند.
- عملکرد Buck and Boost در تثبیت کننده ولتاژ:
برای درک بهتر هر دو مفهوم، آن را به توابع جداگانه تقسیم می کنیم.عملکرد Buck در یک تثبیت کننده ولتاژ: در تابع باک، قطبیت سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور به گونه ای وصل می شود که ولتاژ اعمال شده به بار ناشی از کاهش ولتاژ سیم پیچ اولیه و ثانویه باشد. مدار سوئیچینگ در استابیلایزر ولتاژ وجود دارد. هر زمان که ولتاژ بیش از حد را در منبع اصلی تشخیص دهد، اتصال بار به صورت دستی/به طور خودکار به پیکربندی حالت "Buck" با کمک سوئیچ ها / رله ها منتقل می شود.
عملکرد تقویت در یک تثبیت کننده ولتاژ
در عملکرد Boost، قطبیت سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور به گونه ای متصل می شود که ولتاژ اعمال شده به بار حاصل از افزودن ولتاژ سیم پیچ اولیه و ثانویه باشد؛ در اینجا یک نمونه از تثبیت کننده 2 ولتاژ است. این تثبیت کننده ولتاژ از 2 رله (رله 1 و رله 2) برای تامین برق تثبیت شده AC برای بار در شرایط ولتاژ بیش از حد و پایین ولتاژ استفاده می کند. رله 1 و رله 2 برای ارائه تنظیمات Buck و Boost در شرایط مختلف نوسان ولتاژ یعنی ولتاژ بیش از حد و ولتاژ کمتر استفاده می شود. به عنوان مثال - فرض کنید ورودی AC، دارای ولتاژ 230 ولت AC و خروجی مورد نیاز نیز 230 ولت AC ثابت است. حال اگر تثبیت کننده +/- 25 ولت Buck & Boost دارید، به این معنی است که تثبیت کننده ولتاژ شما می تواند ولتاژ ثابت مورد نظر (230 ولت) را بین 205 ولت (زیر ولتاژ) و 255 ولت (ولتاژ بیش از حد) منبع AC ورودی به شما ارائه دهد.
در تثبیت کننده های ولتاژ که از ترانسفورماتورهای با سطوح مختلف استفاده می کنند، سطوح آن بر اساس مقدار ولتاژ مورد نیاز برای کم کردن یا تقویت کردن انتخاب می شوند. در این مورد، ما محدوده های ولتاژ متفاوتی برای انتخاب داریم. در حالی که در استابلایزرهای ولتاژی که از ترانسفورماتورهای خودکار استفاده می کنند، از موتورهای Servo همراه با کنتاکت های لغزنده برای به دست آوردن مقدار ولتاژ مورد نیاز برای باک یا تقویت استفاده می شود; به دلیل اینکه ترانسفورماتورهای خودکار فقط یک سیم پیچ دارند، وجود کنتاکت کشویی در آنها ضروری است.
مزایای استابلایزرها
- محافظت در مقابل اتصال کوتاه: اگر به هر دلیلی اتصالی در خروجی و یا مدارات داخلی استابلایزر اتفاق بیافتد بلافاصله دستگاه به صورت اتوماتیک توسط میکروکنترلر تعبیه شده ، خروجی را قطع نموده و از بروز هرگونه ایراد و مشکل برای مصرف کننده جلوگیری می نماید.
- کاهش هزینه مصرف برق: افت ولتاژ برق شهر باعث اختلال در عملکرد دستگاه ها شده و قدرت نامی و راندمان الکتروموتور را به حد قابل توجهی کاهش می دهد که باعث پایین آمدن دور الکترو موتور و گرم شدن آن خواهد شد و به تبع آن تلفات انرژی افزایش می یابد و در نهایت برق زیادی را مصرف می کند که پیرو نظریه کارشناسان این امر ، در بعضی از مواقع افزایش مصرف برق تا 25% نیز می باشد.
- حجم و هزینه: استفاده از استابیلایزرها هزینه کمتری دارند و جمع و جور هستند.
محافظت در مقابل رعد و برق و های ولتاژ (High Voltage) و نوسانات لحظه ای و spike ها
کاربردهای دستگاه استابلايزر
ویژگی های دستگاه های استابلایزر
تفاوت بین تثبیت کننده ولتاژ و تنظیم کننده ولتاژ چیست
خوب ... هر دو یک جور به نظر می رسند. هر دوی آنها عملکرد یکسانی را برای تثبیت ولتاژ نیز انجام می دهند. با این حال، روشی که آنها این کار را انجام می دهند تفاوت را به ارمغان می آورد.
تفاوت عملکردی اصلی بین تثبیت کننده ولتاژ و تنظیم کننده ولتاژ: تثبیت کننده ولتاژ دستگاهی است که ولتاژ ثابتی را بدون تغییر در ولتاژ ورودی به خروجی می رساند. در حالیکه، تنظیم کننده ولتاژ دستگاهی است که بدون تغییر در جریان بار، ولتاژ ثابتی را به خروجی می رساند.
چگونه بهترین استابیلایزر را برای خانه خود انتخاب کنیم؟ (راهنمای خرید)
هنگام خرید تثبیت کننده ولتاژ باید عوامل مختلفی را در نظر بگیرید؛ در غیر این صورت، ممکن است با یک تثبیت کننده ولتاژ مواجه شوید که ممکن است عملکرد ضعیف یا بیش از حد داشته باشد. اجرای بیش از حد ضرری ندارد، اما هزینه اضافی برای شما خواهد داشت. پس چرا چنین تثبیت کننده ولتاژی را انتخاب نکنید که بتواند نیازهای شما را برآورده کند و در عین حال در هزینه شما صرفه جویی کند.
عوامل مختلفی که نقش مهمی در انتخاب یک تثبیت کننده ولتاژ دارند:
عوامل مختلفی که قبل از انتخاب یک استابیلایزر نقش حیاتی دارند و نیاز به بررسی دارند عبارتند از:
- نوع دستگاه
- سطح نوسان ولتاژ در منطقه شما
- نوع تثبیت کننده ولتاژ
- محدوده کاری تثبیت کننده ولتاژ که به آن نیاز دارید
- قطع ولتاژ اضافی / ولتاژ کم
- نوع مدار تثبیت/کنترل
- نوع نصب تثبیت کننده ولتاژ شما
انتخاب گام به گام/ راهنمای خرید تثبیت کننده ولتاژ برای خانه شما
این مراحل ضروری است که باید برای انتخاب بهترین یکسو کننده ولتاژ برای خانه خود دنبال کنید:
رتبه قدرت دستگاه را که برای آن به تثبیت کننده ولتاژ نیاز دارید بررسی کنید. درجه قدرت در پشت دستگاه به شکل برچسب یا پلاک در دسترس است. بر حسب کیلووات (KW) خواهد بود. به طور کلی، توان تثبیت کننده ولتاژ بر حسب KVA است. آن را به کیلو وات (KW) تبدیل کنید.
(ضریب توان KW = KVA x )
فرض کنید که مارجین افزودنی 25 تا 30 درصد از توان تثبیت کننده را حفظ کنید؛ این به شما امکان اضافه کردن هر وسیله ای را در آینده می دهد. حد تحمل نوسانات ولتاژ را بررسی کنید. اگر با نیاز شما مطابقت دارد، می توانید به استفاده از آن ادامه دهید. نیاز به نصب و اندازه مورد نیاز خود را بررسی کنید. میتوانید ویژگیهای اضافی را در محدوده قیمتی مشابه از برندها و مدلهای مختلف بپرسید و مقایسه کنید.
یک مثال عملی برای درک بهتر
فرض کنید برای تلویزیون خود به یک استابیلایزر احتیاج دارید؛ فرض کنید تلویزیون شما دارای توان 1 KVA است. مارجین افزودنی 30 درصد برای KVA 1 سیصد وات است؛ با اضافه کردن هر دو، می توانید یک تثبیت کننده ولتاژ 1.3 کیلووات (1300 وات) برای تلویزیون خود خریداری کنید.
امیدوارم مقاله آموزنده بوده باشد. به یادگیری ادامه دهید.