استابلایزر چیست و نحوه عملکرد آن

علی مشایخعلی مشایخ
604 بازدید
استابیلایزر

وجود یک تثبیت کننده ولتاژ همراه با یخچال، تهویه هوا، تلویزیون، تجهیزات کوره، اجاق میکرو، سیستم های موسیقی، ماشین لباسشویی و غیره بسیار معمول است. هدف اصلی استفاده از تثبیت کننده ولتاژ یعنی استابلایزر ولتاژ، محافظت از دستگاه ها در برابر نوسانات ولتاژ است.

استفاده از این دستگاه به این دلیل است که هر یک از لوازم الکتریکی برای عملکرد مناسب تحت ولتاژ خاص طراحی شده اند.

بنابراین اگر این ولتاژ کمتر یا بالاتر از مقدار مشخص باشد، دستگاه دچار اشکال می شود یا ممکن است در شرایط بدی کار کند یا حتی ممکن است آسیب ببیند و از کار بیفتد.

در کاربردهای خانگی و صنعتی، به طور کلی تنظیم کننده های ولتاژ خودکار برای ثابت نگه داشتن ولتاژ نسبت به تجهیزات خاص استفاده می شوند. با ما اطلاعات بیشتری در مورد جزئیات استابلایزر ( تثبیت کننده های ولتاژ) کسب کنید.

  • استابلایزرهای ولتاژ چیست؟
  • چرا به یک استابلایزر نیاز داریم؟
  • قاعده اساسی عملکرد استابلایزر ولتاژ
  • کارکرد استابلایزر ولتاژ
  • چگونه یک استابلایزر مناسب برای نیازهای خانه انتخاب کنیم؟

استابلایزر چیست؟

استابیلایزر فاراتل مدل STB2000

همانطور که از نام آن مشخص است این وسیله در صورت تغییر یا نوسان ولتاژ تغذیه در یک دامنه مشخص، اقدام به تثبیت ولتاژ یا تنظیم آن می کند.

stabilizer یک وسیله الکتریکی است که ولتاژ ثابت بار را در طول ولتاژ و تحت شرایط ولتاژ تغذیه می کند. این دستگاه این شرایط ولتاژ را تشخیص داده و به همین ترتیب ولتاژ را به محدوده مورد نظر می رساند.

استابلایزرهای ولتاژ ابزاری را برای تنظیم ولتاژ تغذیه بار فراهم می کنند که برای تامین ولتاژ ثابت نیستند. در عوض، بار یا سیستم را در یک ولتاژ قابل قبول راه اندازی می کند.

مدار داخلی یک استابلایزر شامل ترانسفورماتور، ترانس خودکار، واحد یکسوساز، مقایسه کننده ها، مدار سوئیچینگ و رله ها است. فقط در در استابلایزر های دیجیتالی مدرن، از میکروکنترلر یا ریزپردازنده به عنوان واحد کنترل مرکزی استفاده می شود.

در بازار امروزه تولید کنندگان بسیاری از استابلایزرها در انواع مختلفی وجود دارد. استابلایزرها دارای درجه KVA متفاوت برای دامنه طبیعی (برای تولید خروجی 200-240 ولت با ولتاژ 20-35 ولت و برای دامنه ورودی 180-270 ولت) و همچنین طیف وسیعی (برای تولید خروجی 190-240 ولت با تقویت 50-55 ولت و برای محدوده ورودی 140-300 ولت) هستند.

اینها به عنوان تثبیت کننده ی ولتاژ اختصاصی برای خانه های مختلف و همچنین لوازم صنعتی مانند تهویه مطبوع، تلویزیون LCD / LED، یخچال، سیستم موسیقی، ماشین لباسشویی و همچنین به عنوان یک واحد بزرگتر برای همه لوازم خانگی در دسترس هستند.

مصرف برق در استابیلایزر به طور معمول حدود 2 تا 5٪ از حداکثر بار و بازده آن 95 تا 98٪ است. این وسیله ها به صورت تک فاز یا سه فاز موجود اند و به صورت استابلایزرهای خودکار و استابلایزرهای دیجیتال در دسترس هستند.

برخی از ویژگی های اضافی در استابلایزرهای مدرن موجود است که شامل حفاظت از ولتاژ بالا، حفاظت از اضافه بار، تغییر ولتاژ صفر، حفاظت از تغییر فرکانس، صفحه نمایش قطع ولتاژ و غیره است.

پیشنهادی: یو پی اس چیست و چه کاربردی دارد را مطالعه کنید.

چرا به یک استابلایزر نیاز داریم؟

در پاسخ به این سوال جواب چیزی نیست جز نوسانات ولتاژ، معمولاً مقدار ولتاژ از دامنه ولتاژ حالت پایدار بیشتر یا کمتر که توسط برخی استانداردها تعیین شده است، تغییر می کند.

در برخی از کشورها، توزیع نیروی برق 230 ولت برای تک فاز و 415 ولت برای سه فاز است. در چنین شرایطی، تمام وسایل برقی (مخصوصاً تک فاز) برای کار در محدوده ولتاژ 220 تا 240 ولت طراحی شده اند.

دامنه ولتاژ قابل قبول در بعضی از کشورها (همچنین در هند) طبق استاندارد 220 ± 10V  است. و همچنین، بسیاری از لوازم خانگی می توانند در برابر این دامنه نوسان ولتاژ مقاومت کنند.

اما در بیشتر مکان ها، نوسانات ولتاژ کاملاً رایج است و معمولاً در محدوده 170 تا 270 ولت است. این نوسانات ولتاژ می تواند بر لوازم خانگی اثرات منفی قابل توجه باشد.

در تجهیزات روشنایی، افت ولتاژ پایین باعث کاهش خروجی لومن (روشنایی) می شود که در نتیجه موجب کاهش عمر لامپ می شود.

موتور AC گشتاور کمتری را تولید می کند و از این رو سرعت را در ولتاژ پایین تولید می کند و در هنگام ولتاژ بیش از حد سرعت بیشتری تولید می کنند. این باعث کاهش عمر موتور می شود و همچنین باعث آسیب به عایق در ولتاژهای بالا می شود.

در صورت گرم شدن القایی، ولتاژ کم باعث کاهش خروجی گرما می شود که باعث کارکرد بیش از حد مورد نظر بار در دمای نامناسب می شود.

در انتقال تلویزیون و رادیو، افت ولتاژ باعث کاهش کیفیت انتقال می شود و همچنین باعث عملکرد منفی سایر قطعات الکترونیکی می شود.یخچال ها وسایلی هستند که با موتور AC کار می کنند و جریان های زیادی را در شرایط افت ولتاژ می کشند که ممکن است منجر به گرم شدن بیش از حد سیم پیچ ها شود.

برای غلبه بر اثرات فوق الذکر تغییرات ولتاژ، به استابلایزرهای ولتاژ نیاز است.

قاعده اساسی عملکرد استابلایزر ولتاژ

تنظیم ولتاژ برای دو هدف مشخص یعنی ولتاژ زیاد و ولتاژ کم مورد نیاز است. روند افزایش ولتاژ از شرایط ولتاژ به عنوان عملیات تقویت نامیده می شود، در حالی که کاهش ولتاژ از حالت اضافه ولتاژ به عنوان عملیات باک نامیده می شود.این دو عمل اصلی در هر استابلایزر ولتاژ ضروری است.همانطور که در بالا بحث شد، اجزای سازنده ولتاژ شامل یک ترانسفورماتور، رله ها و مدارهای الکترونیکی هستند. اگر تثبیت کننده افت ولتاژ ولتاژ ورودی را حس کند، رله الکترومغناطیسی را قادر می سازد تا ولتاژ بیشتری از ترانسفورماتور اضافه کند تا از دست دادن ولتاژ جبران شود. وقتی ولتاژ ورودی بیش از مقدار طبیعی است، این وسیله رله الکترومغناطیسی دیگری را فعال می کند به طوری که ولتاژ را برای حفظ مقدار طبیعی ولتاژ کم می کند.

تقویت عملیات (Boost Operation)

اصل عملکرد تقویت کننده یک استابلایزر ولتاژ را می توانید در شکل زیر مشاهده کنید. در اینجا، ولتاژ تغذیه به یک ترانسفورماتور داده می شود که به طور معمول یک ترانسفورماتور مرحله ای است. این ترانس به گونه ای متصل می شود که خروجی ثانویه به ولتاژ تغذیه اولیه اضافه می شود.

در حالت ولتاژ پایین، مدار الکترونیکی موجود در استابلایزر رله مربوطه را تغییر می دهد به گونه ای که این منبع اضافه شده (منبع ورودی + خروجی ثانویه ترانسفورماتور) به بار اعمال می شود.

تقویت عملکرد

عملیات باک (Buck Operation)

اصل کار باک یک استابلایزر ولتاژ به صورت زیر است.

در عملیات باک، ثانویه ترانسفورماتور پایین آورنده به گونه ای متصل می شود که ولتاژ خروجی ثانویه از ولتاژ ورودی کسر می شود.

بنابراین، در صورت افزایش ولتاژ ورودی مدار الکترونیکی رله ای را که ولتاژ تغذیه کسری (یعنی ولتاژ ورودی – ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور) را به مدار بار سوئیچ می کند، سوئیچ می کند.

در صورت کارکرد ولتاژ نرمال، مدار الکترونیکی بدون هیچ ولتاژ ترانسفورماتور بار را کاملاً به منبع ورودی سوئیچ می کند.

این عملکردهای تقویت، تقویت و عادی برای همه استابلایزر ها چه از نوع نرمال باشند و چه از نوع استابلایرزهای مکانیسم سروو، یکسان هستند. علاوه بر این دو عملیات اصلی استابلایزر ولتاژ نیز عملیات قطع ولتاژ پایین و بالاتر را انجام می دهد.

کارکرد استابلایزر ولتاژ

این وسیله شامل یک ترانسفورماتور پایین آورنده، یکسوساز، واحد تقویت کننده عملیاتی، میکروکنترلر و مجموعه رله ها است.  در آن، مجموعه ای از رله ها به شکلی متصل می شوند که مدار ولتاژ را در هنگام ولتاژ قطع بالا و پایین قطع کرده و همچنین ولتاژهای فشار و افزایش را به مدار بار تغییر می دهند.

یک ترانسفورماتور تغییر دهنده شیر گام به گام دارای ولتاژ ثانویه متفاوتی است که به ترتیب برای عملکرد تقویت کننده عملیاتی برای ولتاژهای مختلف و همچنین به ترتیب برای افزودن و کسر ولتاژ برای عملیات تقویت و باک مفید هستند.

یک مدار یکسو کننده، منبع تغذیه AC را به DC تبدیل می کند تا کل مدار کنترل الکترونیکی و همچنین سیم پیچ های رله را تغذیه کند.

بگذارید فرض کنیم این یک استابلایزر تک فاز  KVA1 است که ولتاژ دامنه 200 تا 245 با ولتاژ تقویت فشار 20-35 ولت برای ولتاژ ورودی 180 تا 270 ولت را فراهم می کند.

اگر منبع تغذیه مثلاً 195 ولت باشد، تقویت کننده عملیاتی سیم پیچ رله تقویت را چنان انرژی می دهد که 195 + 25 = 220 ولت برای بار تأمین می شود. اگر منبع تغذیه 260 ولت باشد، تقویت کننده عملیاتی مربوط به سیم پیچ رله باک انرژی می دهد تا این که 260-30 = 225 ولت به بار تحویل داده شود.

اگر ولتاژ ورودی کمتر از 180 ولت باشد، سیم پیچ رله قطع پایین سوئیچ تقویت کننده عملیاتی مربوطه به گونه ای است که بار از منبع تغذیه جدا می شود.

و اگر منبع تغذیه بیش از 270 ولت باشد ، تقویت کننده عملیاتی مربوطه سیم پیچ رله قطع شده بیشتری را تأمین می کند و از این رو بار از منبع قطع می شود.

همه این مقادیر مقادیر تقریبی هستند. ممکن است بسته به برنامه متفاوت باشد. به این ترتیب، یک استابلایزر در شرایط مختلف ولتاژ کار می کند

استابلایزرهای ولتاژ کنترل شده سروو (Servo Controlled Voltage Stabilizers)

بر اساس استابلایزرهای ولتاژ اتوماتیک، سرعت تصحیح ولتاژ بسیار کمتر است. تصحیح ولتاژ سرعت بالا با دقت بیشتر با استابلایزرهای کنترل شده سروو حاصل می شود.

در تثبیت کننده های کنترل شده سروو، تصحیح ولتاژ بسیار دقیق انجام می شود یعنی نزدیک تر به مقدار ولتاژ پایه.

اجزای اصلی یک استابلایزر سرو شامل ترانسفورماتور خودکار متغیر مداوم متغیر سروو موتور، ترانسفورماتور تقویت فشار و مدار کنترل حالت جامد است.

در این تثبیت کننده ، ولتاژ مدار کنترل حالت جامد از مقدار از پیش تعیین شده سقوط و افزایش می یابد و به همین ترتیب موتور سروو کار می کند.

سیم پیچ اولیه مبدل افزایش فشار به ترانسفورماتور خودکار موتور متصل است در حالی که ثانویه آن به صورت سری با منبع ورودی متصل است.

هر زمان که موتور ترانسفورماتور خودکار را کار می کند، ولتاژ مناسب به دستگاه اصلی ترانسفورماتور افزایش فشار عرضه می شود و از این رو ولتاژ ثانویه مربوطه ولتاژ تغذیه بار را اصلاح می کند.

در اینجا مقایسه کننده ها در مدار کنترل حالت جامد، تغییرات ولتاژ را حس می کنند و سرو موتور را در مکان مورد نظر فعال می کنند تا ترانسفورماتور متغیر ولتاژ خروجی بار را کم یا زیاد کند.

هنگامی که مدار کنترل ولتاژ خروجی را بالاتر از ولتاژ مرجع می یابد، سیگنال مثبت را به کنترل کننده موتور موتور تغذیه می کند و از این رو بازو می چرخد ​​تا دو ولتاژ برابر شوند.

اگر ولتاژ خروجی به زیر مقدار مرجع برسد، یک سیگنال منفی به موتور سروو می رود به طوری که بازو تماس را به روش دیگری می چرخاند تا ولتاژ را کاهش دهد. تثبیت کننده های سرو می توانند تنظیم خروجی ± 0.5 ± با کارایی بالا در حدود 98 درصد را ایجاد کنند.

چگونه یک استابلایزر مناسب برای نیازهای خانه انتخاب کنیم؟

اندازه گیری استابلایزر ولتاژ به درجه بندی تجهیزاتی که قرار است در آنها از این وسیله استفاده شود، بستگی دارد. بنابراین اولین و مهم‌ترین نکته در هنگام خرید این وسیله، در نظر گرفتن قدرت لوازم خانگی مدنظر است که قرار است توسط این وسیله تامین می شود. رتبه بندی های قدرت چنین وسایلی معمولاً در VA یا KVA نقل می شود. همچنین باید بررسی کنید که آیا به استابلایزر تک فاز نیاز دارید یا سه فاز. درجه قدرت لوازم خانگی به طور معمول در صفحه نمایشگر آن دستگاه نشان داده می شود. اگر درجه قدرت وسیله در دسترس نیست، به سادگی ولتاژ و جریان آن محصول را محاسبه کنید تا درجه قدرت را بدست آورید. توصیه می شود همیشه ولتاژ RMS واقعی بار را در نظر بگیرید. استابلایزر ولتاژ برای نیازهای خانگی، 200 ولت ،300 ولت ،500 ولت ،1 کیلو ولت ، 2 کیلو ولت،3 کیلو ولت ،4 کیلو ولت ،5 کیلو ولت ،8 کیلو ولت و 10 کیلو ولت مناسب هستند. برای اهداف صنعتی و تجاری، استابلایزر های سروو با قدرت بالا مورد نیاز است.

نتیجه گیری

ما سعی کرده ایم در این مقاله به طور جامع به بررسی سیستم های استابلایزر  بپردازیم. ولی در صورتی که موضوعی برای شما مبهم است یا در تهیه این سیستم ها به کمک احتیاج دارید، مشاورین ما هر لحظه آماده ی پاسخگویی به کامنت های شما می باشند.

منابع

الکترونیک هاب

استابلایزر چیست؟

استابلایزر یا استابیلایزر تثبیت کننده ولتاژ است و از نوسان ولتاژ برق جلوگیری می‌کند.

کاربرد استابلایزر برای چیست؟

نوسان و افت ولتاژ ورودی (کمتر یا بیشتر از ۲۲۰ ولت) می‌تواند منجر به آسیب به قسمت‌هایی از دستگاه‌های الکترونیکی گردد. به همین منظور برای حفاظت از لوازم برقی به‌ ویژه یخچال، تلوزیون، تجهیزات اداری، تجهیزات پزشکی، سیستم‌های روشنایی و سیستم‌های ایمنی، کولر گازی، ماشین‌های لباسشویی و ظرفشویی، سیستم‌های صوتی و تصویری و کامپیوتر توصیه می‌شود از استابلایزر یا استابیلایزر استفاده نمود.  

استابلایزرها چند نوع هستند؟

استابلایزرها به لحاظ فنی به دو نوع رله‌ای (ترانس اتوماتیک) و سرو, موتوری تقسیم می‌شوند.

آیا استابلایزرها فرکانس برق را نیز اصلاح می‌کنند؟

هیچ یک از دو تکنولوژی رله‌ای و سرو, موتوری کنترلی بر تغییرات فرکانس برق شهر و یا اصلاح آن ندارند.  

تفاوت استابلایزرها با محافظ چیست؟

دستگاه‌های محافظ، بر اساس ماهیت خود تنها به‌هنگام بالا و یا پائین بودن ولتاژ برق شهر از حدتعریف شده (معمولا ۱۸۰ تا ۲۴۵ ولت) جریان برق را قطع می‌نمایند و در بازه مذکور ولتاژ و نوسان آن‌ را بدون هیچ تغییری به مصرف کننده منتقل می‌کنند.
جهت کسب اطلاعات بیشتر مقاله تفاوت محافظ با ترانس و یا استابیلایزر را بخوانید.

آیا استفاده از استابلایزرها اثری برروی مصرف میزان برق دارد؟

افت و نوسان ولتاژ برق شهر باعث اختلال در عملکرد دستگاه‌ها می‌شود. راندمان دستگاه‌ها را تا حد زیادی کاهش می‌دهد که باعث افزایش تلفات انرژی و در نهایت باعث مصرف زیاد می‌شود. طبق نظر کارشناسان، در بعضی از مواقع این افزایش تا ۲۵٪ نیز می‌رسد.

برای اینکه بدانیم به چه دستگاهی نیاز داریم بایستی چه اطلاعاتی داشته باشیم؟

برای اینکه بدانید چه دستگاهی مورد نیاز شماست، اصلی ترین مورد میزان مصرف دستگاه شما بر حسب آمپر یا ولت آمپر یا وات است که عموما برروی خود دستگاه یا جعبه آن نوشته شده است.

چه استابلایزر یا ترانسی برای محافظت از برق کل منزل پیشنهاد می‌کنید؟ 

در صورتی که منزل شما فاقد کولرگازی و لوازم منزل شما متعارف (ماشین لباسشویی، ظرفشویی، یخچال فریزر، جاروبرقی، تلویزیون) باشد، دستگاه‌های ۲۵ آمپر یا ۶۰۰۰ ولت آمپر برای منزل یا ویلای شما مناسب است. البته در هنگام استفاده از لوازم برقی پر مصرف مانند جاروبرقی، اتو، ماشین ظرفشویی و… بایستی اصطلاحا همزمانی رعایت شود. یعنی از وسایل پر مصرف بصورت همزمان استفاده نشود. درصورتیکه منزل شما دارای کولرگازی تا ۲۴۰۰۰ بی‌تی‌یو (و در صورتیکه کولرگازی شما فوق کم مصرف است تا ۳۰۰۰۰ بی‌تی‌یو) باشد، شما می‌توانید با رعایت همزمانی (عدم استفاده از وسایل پرمصرف بصورت همزمان) از دستگاه‌های ۳۲ آمپر یا ۸۰۰۰ ولت‌آمپر برای منزل یا ویلای خود استفاده کنید. 

آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بله
تقریبا
خیر
دسته بندی استابلایزر
اشتراک گذاری

نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

عضویت در خبرنامه

با عضویت در خبرنامه از آخرین پیشنهادها و تخفیف های ما زودتر از بقیه با خبر شوید!

نمادهای ما

logo-samandehi
سبد خرید

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

ورود به سایت