استابلایزر چیست؟
استابلایزر، ترانس یا تثبیت کننده ولتاژ، وسیله ای است که در مسیر جریان برق قرار گرفته و از بروز 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. در این مقاله به مزایای استابلایزر و انواع استابلایزر میپردازیم.
این وسیله با داشتن سیستم میکروپروسسور، ولتاژ ورودی را اندازه گیری کرده کاهش یا افزایش ولتاژ را تشخیص داده و آن را تصحیح می نماید. که از این طریق در خروجی ولتاژ 220v یا 380v ثابت با دقت %1 و به صورت خطی و پیوسته را خواهیم داشت. لازم به ذکر است که این وسیله دارای انواع صنعتی و خانگی می باشد.
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 آسیب‌های بوجود آمده توسط عوامل ذکر شده عمدتا در قسمت های حساس و گران قیمت دستگاه همچون موتور، کمپرسور، پاور و غیره اتفاق می افتد.
به همین منظور برای حفاظت از لوازم برقی خانگی و اداری به خصوص کولر گازی، یخچال، لباسشوئی، سیستم صوتی و تصویری و کامپیوتر و غیره ... حتما باید از دستگاه های استابلایزر استفاده شود.
آیا استابلایزر همان محافظ است ؟
خیر – استابلایزر تفاوت های بسیاری با محافظ برقی عادی که در خانه بسیاری از ما مورد استفاده قرار می گیرد دارد. محافظ های برق تنها دارای یک برد الکترونیکی می باشند که در هنگام تغییر ناگهانی سطح ولتاژ، اقدام به قطع کردن جریان می نماید.
همچنین در این محافظ ها یک مدار تاخیر تعبیه شده است تا جریان برق را پس از زمان معینی مجددا وصل کند. که این عملکرد در واقع بسیار بدوی بوده و این سیستم هر چند برای دستگاه شما نیاز است ولی در صورتی که منطقه شما با مشکل نوسان برق مواجه است به هیچ عنوان برای آن کافی نمی باشد.
اما تفاوت اصلی استابلایزر با این دستگاه این است که تثبیت کننده ولتاژ، با تغییرات ولتاژ جریان را قطع نمی نماید. بلکه اقدام به اصلاح ولتاژ در محدوده مشخص شده می کند که این امر سبب می شود نواسانات برق در خروجی رفع شده و تمامی لوازم برقی شما کامل ایمن باشند. همچنین این سیستم دارای ویژگی هایی است که از آن یک محافظ بسیار مطمعن می سازد، از جمله این که در وسیله مذکور حتی راهکارهایی در برابر اتصال کوتاه در نظر گرفته است.
یعنی این که 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. به زبان ساده این وسیله نه می گذارد آسیبی از جانب نوسانات برق شهری و منابع انرژی به لوازم شما برسد و نه حتی زمانی که مدار خودش آسیب دید، اجازه می دهد آسیبی به لوازم الکتریکی شما وارد شود.
مزایای استابلایزرها
1- تثبیت برق شهر
برق شهر دارای نوسانات ولتاژ است، به همین دلیل استفاده از استابلایزر می تواند با تثبیت ولتاژ به میزان قابل توجهی عمر و راندمان دستگاه های مصرف کننده را بالا ببرد.
2- 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.
3- 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 ۲۵% نیز می باشد.
4- محافظت در مقابل رعد و برق و نوسانات لحظه ای
محافظت در مقابل رعد و برق و های ولتاژ (High Voltage) و نوسانات لحظه ای و spike ها.
5- کاهش هزینه مصرف برق از مزایای استابلایزر می باشد.
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 است.
طبق تحقیقات انجامی بیشترین عوامل خرابی لوازم برقی موراد زیر می باشد :
- نویزها
- نوسانات
- قطع و وصل ناگهانی برق
- افزایش و کاهش ولتاژ
از این رو خسارت های بوجود آمده به وسیله این عوامل بیشتر در قسمت های گران قیمت و حساس دستگاه مانند: کمپرسور، موتور، پاور و غیره رخ می دهد.
هزینه بوجود آمده از خسارات احتمالی و عملکرد نامناسب یوپی اس در بیشتر مواقع به مراتب بیشتر از هزینه جلوگیری و پیشگیری ( بهره برداری از استابلایزر ) می باشد.
انواع استابلایزر
استابلایزر یکی از وسایل ضروری زندگی ما هستند و حداقل یکی از آن ها را می توانید در منزل، کارگاه یا کارخانه ها مشاهده کنید. این وسیله بسته به نیاز شما انواع مختلفی دارد اما هدف تمام آن ها یکی است: “تثبیت ولتاژ و در نهایت افزایش عمر و کیفیت وسایل الکتریکی”.
استابلایزرهای رله ای
این دست استابلایزرها برای استفاده خانگی مناسب هستند و بیشتر در مقیاس های کوچک از آن ها استفاده می شود. عملکرد این استابلایزر به ترانس‌ها و رله هایی وابسته است که ترانس را در وضعیت های مختلف قرار می دهند. عملکرد این استابلایزر به صورت دستی و مکانیکی است.
البته منظور از مکانیکی این نیست که یک نفر باید جریان را مانیتور کند و بسته به آن عملکرد استابلایزر را کنترل کند. بلکه یک کنترل کننده جریان ولتاژ را نسبت به عدد تعیین شده بررسی می کند و رله ها را در محل مناسب قرار می دهد. ظرفیت مدیریت این دسته از استابلایزرها معمولا 6 تا 15 درصد است و این کار با دقت 5 تا 15 درصد انجام می شود.
دسته اول استابلایزرهای رله ای (استابلایزرهای پله ای – استابلایزر با ادوات قدرت و الکترونیک) بوده که طریقه ی کارکرد این نوع استابلایزرها تنظیم ولتاژ با دقت 107 می باشد. که با سری AVR شروع می گردد و شامل آمپرهای 2 الی 32 آمپر خانگی و در مدل های صنعتی از 9 تا 20 آمپر می باشد.
استابلایزر سروو
این استابلایزرها با نام های Servomechanism یا Negative Feedback نیز شناخته می شوند. معمولا زمانی که جریان ورودی خیلی بالا باشد از استابلایزرهای سروو استفاده می شود.
دقت این استابلایزرها بین 1 تا 50 درصد است و به همین خاطر می توان از آن ها در شرایط سخت و حساس نیز استفاده کرد. اجزای اصلی این ترانس ها عبارتند از موتور سروو، ترانس خودکار، ترانس افزایش دهنده و کاهنده، موتور انتقالی و سیستم کنترلی.
این نوع استابلایزر دارای سیستم حلقوی و برد میکروپروسسوری و تنظیم ولتاژ با دقت ۱V می باشد که با سری STB-۱۱ در مدل های تک فاز و مدل های سه فاز با سری STB-۳۳ ارائه می گردد.
این نوع استابلایزرها در رنج وسیع از ۶A تا ۸۰A در مدلهای تک فاز و سه فاز از ۹A تا ۶۰۰A ارائه می گردد. (بر روی استابلایزر ها یک SERVOE موتور نصب است که بر اساس ولتاژی که خروجی دارد یک واریاک را می چرخاند تا ولتاژ تنظیم شود. در واقع با نمونه گیری از سطح ولتاژ به صورت مکانیکی ولتاژ خروجی را کنترل می کند. SERVOE موتور ها یک پایه برای دادن پالس PWM دارند و دو پایه برای تغذیه)
استابلایزر استاتیک
برخلاف دو مورد قبلی این استابلایزر هیچ عضو متحرکی ندارد و به جای آن از یک Power Electronic Converter استفاده می کند که می تواند به صورت لحظه به لحظه جریان را کنترل کند و دقت خیلی زیادی هم دارد. در این سیستم از یک ترانس افزاینده و کاهنده، موتور IGBT، میکروکنترلر، میکروپردازنده و DSP استفاده میشود.
نصب استبلایزر :
اگر از دستگاه هایی با توان پایین برای مصارف خانگی استفاده میکنید نصب استبلایزر به‌سادگی و توسط دفترچه دستگاه قابل انجام است. اما اگر از دستگاه های توان بالاتر استفاده می کنید حتماً از یک متخصص برق و یا نصاب برای نصب و راه اندازی Stablizer کمک بگیرید چون توان های بالای برق خطرناک می باشند.
محل نصب stablizer باید تمیز بوده و بدون گرد و غبار باشد، این امر باعث حفظ طول عمر می شود تا عمر کارکرد دستگاه کم نشود. اما اگر محل نصب دارای رطوبت می باشد بهتر است دستگاه را با فاصله 20 الی 50 سانتی‌متر از زمین نصب نمایید.
طرز کار استابلایزر :
طرز کار این وسایل به این شکل است که یک جاروبک ذغالی بر روی یک سطح هسته حلقوی مسی با سرعت زیادی چرخش می کند. این کار باعث می شود ولتاژهای لحظه ای بیش از اندازه حذف شوند یا کاهش شدید داشته باشند.
این اصلاح بر مبنای تغییر تعداد دور سیم پیچ بر روی هسته های حلقوی و استوانه ای است. از خصوصیات مهم این دستگاه ها می توان به پیوستگی خطی و سینوسی کامل بودن ولتاژ خروجی، هماهنگی فازها، دیجیتالی بودن مکانسیم کنترل، بالا بودن توان، بازدهی و دقت و کیفیت آن اشاره کرد.
استابلایزر ولتاژ سری SVC دارای یک الکترو موتور Dc Servo Motor در هر فاز بوده که بر روی ترانس متغیر Variable Transformer Or Variac مونتاژ شده است. به منظور افزایش یا کاهش ولتاژ، میزان القای ترانس با افزایش یا کاهش تعداد دور سیم پیچ بوسیله بازوی متحرک سرو موتور تغییر داده می شود.
سیم پیچ های پیش بینی شده اولیه ترانس بوک بوست (buck/boost) توسط واریابل تغذیه می شود و سیم پیچ ثانویه آن به طور سری بین بازو و منبع انرژی متصل می باشد، به نحوی که ولتاژ مورد نیاز برای شبکه را افزایش یا کاهش می دهد. در نتیجه این مجموعه با استفاده از سیستم میکروپروسسوری هوشمند ولتاژ خروجی را تثبیت می کند.
کاربردهای دستگاه :
استفاده خانگی (آپارتمان های مسکونی و اداری به صورت مجزا یا کل واحد جهت حفاظت از کامپیوتر، یخچال و فریزر، تلویزیون، ماکروفر، کولرگازی، … )
محیط های بیمارستان ( اتاق عمل. سی تی اسکن، MRI، سونوگرافی، یونیت های دندان پزشکی، … )
محیط های صنعتی ( دستگاههای CNC، کوانتومتر، چاپ، بسته بندی، … )
استفاده عمومی ( پمپ آب، آسانسور، تالارها و سالن های نمایش، … )
ایستگاه های مخابراتی، رادیویی، تلویزیونی، ضبط ویدیوئی و …
منبع: بیتوته
