استابلایزر چگونه کار میکند؟

آشنایی با تثبیت کننده:

ریزپردازنده ها و دستگاه های الکترونیکی در طراحی استابلایزر ولتاژ AC هوشمند هستند و منجر به ایجاد منبع برق با کیفیت بالا و پایدار می شوند.

تثبیت کننده ولتاژ نوع رله، تثبیت کننده های مدرنی هستند که از مدارهای کنترل دیجیتال با کارایی بالا و مدار کنترل حالت جامد استفاده می کنند که تنظیمات پتانسیومتر را از بین می برد و به کاربر اجازه می دهد تا از طریق یک صفحه کلید با تنظیم شروع و توقف خروجی نیازهای ولتاژ را از طریق یک صفحه کلید تنظیم کند.

این امر باعث شد تا زمان واکنش پذیری تثبیت کننده ها با سرعت بسیار کمی به طور معمول کمتر از چند میلی ثانیه قابل تنظیم و تغییر باشد. امروزه تثبیت کننده ها به یک راه حل توان بهینه برای بسیاری از وسایل الکترونیکی تبدیل شده اند که به نوسانات ولتاژ حساس هستند و با بسیاری از دستگاه ها از قبیل دستگاه های CNC، تهویه مطبوع، تلویزیون، تجهیزات پزشکی، رایانه ها، تجهیزات ارتباط از راه دور کار کرده اند.

تثبیت کننده ولتاژ چیست؟

یک وسیله ی برقی است که بدون در نظر گرفتن تغییر در ولتاژ ورودی یا خروجی، یک ولتاژ ثابت به یک بار در پایانه های خروجی خود ایجاد می کنند و از دستگاه در برابر ولتاژها محافظت می کند.

همچنین به عنوان تنظیم کننده ولتاژ خودکار (AVR) نامیده می شود. تثبیت کننده های ولتاژ برای تجهیزات الکتریکی پرهزینه و گران بها برای محافظت از آنها در برابر نوسانات کم و زیاد ولتاژ است. برخی از این تجهیزات شامل: تهویه مطبوع، دستگاه چاپ، تجهیزات آزمایشگاهی، ماشین آلات صنعتی و دستگاه های پزشکی است.

تثبیت کننده های ولتاژ ورودی نوسان را قبل از تغذیه تنظیم می کنند و ولتاژ خروجی از تثبیت کننده در صورت تک فاز و 380V یا 400V در صورت تامین سه فاز، در محدوده نوسان ولتاژ ورودی، در دامنه 220 ولت یا 230 ولت خواهد ماند. این مقررات توسط عملیات جوش و تقویت انجام شده توسط مدار داخلی انجام می شود.

امروزه انواع بسیاری از تنظیم کننده های ولتاژ اتوماتیک در بازار موجود است که می توانند واحدهای یک یا سه فاز باشند که طبق نوع کاربرد و ظرفیت (KVA) مورد نیاز هستند. تثبیت کننده های سه فاز در دو نسخه به عنوان مدل های بار متعادل و بار نامتعادل عرضه می شوند.

انواع متداول تثبیت کننده ولتاژ عبارتند از: تثبیت کننده های دستی و قابل تعویض، تثبیت کننده های نوع رله اتوماتیک، تثبیت کننده های حالت جامد یا استاتیک و تثبیت کننده های کنترل شده سروو.

بیشتر تثبیت کننده ها دارای ویژگی های اضافی از قبیل قطع ولتاژ ورودی / خروجی، قطع ولتاژ بالای ورودی / خروجی، قطع بار اضافی، تأسیسات شروع و توقف خروجی، شروع دستی / خودکار، نمایش قطع ولتاژ، سوئیچ ولتاژ صفر، و غیره می باشند.

چرا به تثبیت کننده های ولتاژ نیاز داریم؟

به طور کلی، هر تجهیزات یا دستگاهی برای طیف گسترده ای از ولتاژ ورودی طراحی شده است که بسته به حساسیت، محدوده کاری تجهیزات محدود به مقادیر مشخصی است.

نوسانات ولتاژ (افزایش یا کاهش میزان ولتاژ نامی) در بسیاری از مناطق بخصوص در مدار خطوط بسیار رایج است. شایع ترین دلایل نوسان ولتاژ روشنایی، گسل های الکتریکی، سیم کشی معیوب و خاموش کردن دوره ای دستگاه است. این نوسانات باعث ایجاد اختلال در تجهیزات یا وسایل برقی می شوند. از جمله اختلالات :

آسیب دائمی تجهیزات
آسیب عایق به سیم پیچ ها
قطع ناخواسته در بار
افزایش تلفات در کابل ها و تجهیزات مرتبط
عمر کم رتبه دستگاه
نقص تجهیزات
دوره کار طولانی تر (مانند بخاری ها)
کاهش عملکرد تجهیزات
رساندن جریان های بزرگ که منجر به گرمای بیش از حد می شوند
خطاهای محاسباتی
کاهش سرعت موتورها

بنابراین تثبیت کننده های ولتاژ اطمینان حاصل می کنند که نوسانات ولتاژ در منبع تغذیه ورودی تاثیری در بار یا دستگاه برقی ندارند.

استابلایزر چگونه کار میکند؟

در یک تثبیت کننده ولتاژ دو عملیات اساسی انجام می شود یعنی عملیات تقویت و عملیات جفت گیری. این عملیات می توانند بصورت دستی توسط سوئیچ ها یا به صورت خودکار از طریق مدار الکترونیکی انجام شود. در شرایط تحت ولتاژ، عملکرد تقویت کننده باعث افزایش ولتاژ به میزان نامحسوسی می شود در حالی که عملکرد باک باعث کاهش ولتاژ در طول شرایط ولتاژ می گردد.

مفهوم تثبیت شامل اضافه یا کم کردن ولتاژ از منبع تغذیه است. برای انجام چنین تثبیت کننده هایی از ترانسفورماتور استفاده می کنند که در تنظیمات مختلف با رله های سوئیچینگ متصل است. برخی از تثبیت کننده ها از ترانسفورماتور با استفاده از شیرهای سیم پیچ برای ارائه تصحیح ولتاژ مختلف استفاده می کنند در حالی که تثبیت کننده های سروو از ترانسفورماتور خودکار برای تصحیح وسیع استفاده می کنند.

در صورت بهره برداری از تثبیت کننده های نوع ترانسفورماتور، شیرهای برقی مختلف بر اساس میزان لازم برای افزایش ولتاژ یا ولتاژ باک روشن می شوند. اما در صورت تثبیت کننده نوع ترانسفورماتور اتومبیل ، از موتورها (سروو موتور) بهمراه تماس کشویی استفاده می شود تا ولتاژ تقویت یا جفتک را از ترانسفورماتور خودکار بدست آورید زیرا این تنها شامل یک سیم پیچ است.

انواع استابلایزر ولتاژ :

تثبیت کننده های ولتاژ به عنوان بخشی جدایی ناپذیر در بسیاری از وسایل برقی خانگی ، صنایع و سیستم های تجاری تبدیل شده اند. پیش از این ، از تثبیت کننده های ولتاژ دستی یا قابل تعویض برای تقویت یا جوش دادن ولتاژ ورودی استفاده شده بود تا یک ولتاژ خروجی در یک محدوده مورد نظر ارائه شود. چنین تثبیت کننده ها با رله های الکترومکانیکی به عنوان دستگاه های سوئیچینگ ساخته شده اند.

بعداً ، مدارهای الکترونیکی اضافی فرآیند تثبیت را خودکار می کند و باعث می شود تنظیم کننده های ولتاژ خودکار تعویض شوند. یکی دیگر از محبوب ترین تثبیت کننده ولتاژ ، تثبیت کننده سروو است که در آن تصحیح ولتاژ بطور مداوم و بدون سوئیچ انجام می شود. بگذارید در مورد سه نوع اصلی تثبیت کننده ولتاژ بحث کنیم.

تثبیت کننده های ولتاژ نوع رله :

در این نوع تثبیت کننده ولتاژ، تنظیم ولتاژ با تعویض رله ها انجام می شود تا یکی از شیرآلات ترانسفورماتور به بار (مانند روشی که در بالا گفته شد) متصل شود. این تثبیت کننده ها دارای مدار الکترونیکی و مجموعه رله ها به غیر از ترانسفورماتور می باشند. مدار الکترونیکی شامل مدار یکسو کننده، تقویت کننده عملیاتی، واحد میکروکنترلر و سایر قطعات کوچک است.

مدار الکترونیکی ولتاژ خروجی را با یک مقدار مرجع تهیه شده توسط منبع ولتاژ مرجع داخلی مقایسه می کند. هرگاه ولتاژ از مقدار مرجع بالا رود مدار کنترل رله را تغییر می دهد تا به یک خروجی وصل کند معمولاً ولتاژ ورودی را از 15 درصد تا 6 درصد با دقت ولتاژ خروجی 5 تا 10 درصد تغییر می دهند. این نوع تثبیت کننده ها محبوبیت زیادی در مکان های مسکونی، تجاری و صنعتی دارند زیرا سبک و کم هزینه هستند.