دستگاه استابلایزر چیست؟
کلمه استابلایزر STABILIZER در لغت به معنای تثبیت کننده می باشد. در سیستم های برقی برای تثبیت ولتاژ برق استفاده می گردد. همانطور که میدانید دستگاههای برقی با ولتاژ معین با «مقداری تلرانس»، کار می کنند در صورتیکه این مقدار مدام در حال تغییر باشد یا مقدار آن کم و زیاد شود به آن نوسانات برق گفته می شود . این امر برای دستگاه های برقی بر حسب حساسیت های آن، مشکل ساز خواهند بود .
در اینجا می خواهیم علت نوسان برق را توضیح دهیم.در ادامه راهکار برای جلوگیری از نوسانات برق را نیز ارائه دهیم.
علت نوسان در برق
عوامل متعددی باعث ایجاد نوسانات یا همان تغییرات مقدار ولتاژ در برق شهر می شوند. که در اکثر مواقع این نوسانات برای دستگاههای الکتریکی مخرب می باشد. معمولا در مراکز صنعتی، کارخانجات و کارگاه به دلیل استفاده از دستگاههای برقی با جریان لحظه ای سلفی بالا، دارای مقدار نوسانات برق زیاد می باشند و نوسانات برق در شهر و ساختمان های مسکونی عمدتاً بدلیل افزایش مصرف و یا پایین بودن توان ترانس برق و از این دست می باشد.
یکی از مطمئن ترین راه حل ها ، استفاده از دستگاههای نوسان گیر ولتاژ یا همان استابلایزر است که نه تنها به طور کلی مشکل نوسانات برق را مرتفع می نماید. بلکه از نویز و عواج موجود در برق شهر جلوگیری می نماید که در مزیت های استابلایزر به طور کامل توضیح داده شده است.
عملکرد استابلایزر STABILIZER
استابلایزر یا همان ترانس محافظ دارای ترانسفورماتور افزاینده و کاهنده ولتاژ می باشند . ممکن است که برق شهر دارای ولتاژ بالا باشد. مقدار ولتاژ را نسبت به مقدار مورد نیاز تعدیل می کنند. اصطلاحا به این عمل باک (BUCK) گفته می شود و در مواقعی که ولتاژ برق شهر تا مقدار معینی پایین بیاید ولتاژ به میزان مورد نیاز تعریف شده توسط ترانس، تقویت می نماید که اصطلاحا به این عمل بوست (BOOST) گفته می شود .
این عملکرد به صورت اتوماتیک و هوشمند انجام می گردد و در کسری از ثانیه با کارکردی دقیق ، ولتاژ خروجی را در مدلهای تکفاز در رنج ۲۲۰ ولت و در مدلهای ۳ فاز در رنج ۳۸۰ ولت ثابت نگه می دارد.
انواع استابلایزر
استابلایزرها دارای انواع مختلفی می باشد که نسبت به نوع بار مصرفی ، محل قرارگیری و نوع برق ورودی آنها طراحی و تولید می گردند .
استابلایزر های تک فاز
به استابلایزر (تثبیت کننده ولتاژ) که دارای ورودی و خروجی تکفاز باشند، استابلایزر تک فاز گفته می شود . این مدل از دستگاها خود به چند مدل دیگر تقسیم می شوند .
استابلایزرخانگی (ترانس محافظ)
اکثر لوازم برقی خانگی احتیاج به استابلایزر دارند . چون معمولا برق منازل تکفاز می باشند این مدل دستگاهها نیز تکفاز طراحی و ساخته می شوند.جهت جلوگیری از نویز و نوسانات برق شهر به دو صورت می توان از استابلایزر استفاده نمود .
- در روش اول برحسب توان مصرفی خانه یک استابلایزر مرکزی بعد از کنتور و یا قبل از فیوزهای وردودی آپارتمان قرار داد که در این صورت کلیۀ وسایل برقی منزل دارای محافظ و استابلایزر خواهد بود .
- در روش دوم برای هر دستگاه الکتریکی حائز اهمیت و حساس برحسب الویت یک استابلایزر جداگانه نصب گردد و این مدل از ترانس محافظ ها معمولا رومیزی بوده و به همین دلیل در کنار مصرف کننده هایی مانند یخچال ، لباسشویی و سیستم صوتی و تصویری و کولر آبی و گازی – موتورآب و پکیج قرار می گیرد . تکنولوژی این مدل از استابلایزر ها هم می توانند رله ای و یا سروو موتور باشند .
استابلایزر سروو موتور
استابلایزر سروو موتور و یا ترانس محافظ دارای ترانس حلقوی یا استوانه ای بوده که در این مدل از ترانس ها یک موتور کوچک با ذغال در خروجی ، بر روی ترانس حرکت می کند . با توجه به نوع عملکرد این مدل دستگاهها، استابلایزر می تواند ولتاژ مورد نیاز را با دقت %۱ تامین نماید . ولی چون طراحی آن به صورت دینامیکی می باشد ،سرعت عملکرد بالایی ندارد .
قیمت استابلایزر رله ای و قیمت سروو موتور
با توجه به مکانیزم مکانیکی و ترانس بزرگتر استابلایزر سروو موتور ،قیمت این مدل از دستگاهها نسبت به توان مشابه در مدل های استابلایزر رله ای گرانتر می باشد .
استابلایزر صنعتی (۳ فاز)
معمولا به استابلایزرهایی که ورودی و خروجی آنها دارای برق ۳ فاز می باشد و برای دستگاههای صنعتی و کارخانجات و یا به صورت سفارشی با مشخصات فنی خاص طراحی و ساخته می شود استابلایزر صنعتی گفته می شود.
معمولا این نوع استابلایزرها سروو موتور بوده و دارای ترانس های حلقوی و یا ستونی شکل هستند . همچنین دارای دامنه باز ولتاژ ورودی می باشند که شکل ظاهر آنها به صورت ایستاده (Stand) طراحی می شود.
مزیت استفاده از استابلایزر (ترانس محافظ)
در اینجا بر برخی از مزیت های استفاده از استابلایزر (ترانس محافظ) رایج و صنعتی می پردازیم:
تثبیت برق شهر
همانطور که مطلع هستید برق شهر دارای نوسانات ولتاژ می باشد. استابلایزرهای این شرکت با دامنه باز ولتاژ ورودی به طور کامل توانائی تثبیت ولتاژ را به میزان قابل توجهی دارا می باشند.
محافظت در مقابل اتصال کوتاه
ممکن است به هر دلیلی اتصالی در خروجی و یا مدارات داخلی اتفاق بیافتد. که بلافاصله دستگاه به صورت اتوماتیک توسط میکروکنترلر تعبیه شده، خروجی را قطع می نماید. که 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 می شود. که قدرت نامی و راندمان الکتروموتور را تا حد قابل توجهی کاهش می دهد. این امر باعث پایین آمدن دور الکترو موتور و گرم شدن آن خواهد شد. که به تبع آن تلفات انرژی افزایش می یابد. در نهایت برق زیادی را مصرف می کند. که پیرو نظریه کارشناسان این امر، در بعضی از مواقع مصرف برق تا ۲۵% افزایش می یابد.
فیلتر محافظت
محافظت در مقابل رعد و برق و های ولتاژ (high voltage) و نوسانات لحظه ای و اسپایکها و دو فاز شدن در ورودی می باشد.
محافظت در مقابل اعوجاج و نویز ها
برق شهردر شبکه انتقال همواره دارای نویز و نوسانات بسیاری می باشد . به علت استفاده مشترک هزاران مصرف کننده صنعتی و غیره صنعتی و همچنین مشکلات موجود در برق شهر . که باعث خرابی های بعضا ًجبران ناپذیر برای قسمت سخت افزاری و یا نرم افزاری مصرف کننده می شود . که توسط استابلایزر تمام نویزها و اعوجاج برق شهر رگوله می گردد.
مانیتورینگ برق شهر
استابلایزرهای دارای یک صفحه LCD و یا LED می باشند. همواره میزان ولتاژ ورودی و همچنین ولتاژ خروجی تثبیت شده را نمایش می دهند. همچنین مقدار بار مصرفی ( Load) و یا خرابی و اختلال شبکه را نشان می دهند.
جلوگیری از شوک های الکتریکی اولیه
برق شهر هنگام وصل مجدد دارای نوسات شدیدی است. این امر برای مصرف کننده ها بسیار زیان آور می باشد. استابلایزر ایمن توان جهت رفع شوک ها و کنترل جریان های اولیه به گونه ای طراحی شده که با تاخیر ۱ الی ۴ دقیقه ( قابل تنظیم ) برق شهر را مجددا ً وصل می نماید.
حفاظت از سیم کشی ساختمان
ممکن است که ولتاژ برق شهر پائین باشد. به طبع آن مصرف کننده از جریان بیشتری استفاده می کند . این امر سبب می گردد جریان زیادی از فیوزهای سر راه و کابلهای برق عبور کند. که باعث قطع شدن فیوزها می شود که کابلهای ورودی و موتور دستگاه مصرف کننده به شدت گرم می گردد. با تثبیت ولتاژ توسط استابلایزر این مورد نیزبطور کامل مرتفع می گردد.
بهبود راندمان دستگاه
ممکن است که ولتاژ ورودی دستگاهها از مقدار تعیین شده پائین تر باشند. در این حالت دستگاههایی مانند لامپ ها و یا موتورهای برقی و غیره راندمان مناسب خود را ندارند. و کارایی آن ها به حداقل می رسد. در ضمن طول عمر مفید آنها نیز بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد که باید توسط ترانس تثبیت ولتاژ تقویت و به مقدار مناسب برسد.
اصلاح برق ژنراتور
همانطور که می دانیم ولتاژ ژنراتورها ( مخصوصا ً دستگاههای توان پائین ) ثابت نیست. لذا دارای نویز و نوسانات زیادی می باشد. که جهت رفع این نقیصه حتماً باید دستگاه استابلایزر مابین خروجی ژنراتور و ورودی مصرف کننده ها قرار گیرد تا نوسانات به وجود آمده را اصلاح نماید.
در آخر میتوانیم یک استابلایزر در ورودی برق منزل قرار دهیم. تا از کلیه لوازم منزل و سیم کشی های داخلی، در مقابل اختلالات برق شهربطور کامل حفاظت نمائیم. 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.
انتخاب استابلایزر مناسب
حال برای اینکه بتوانیم برای تهیه دستگاه استابلایزر یک انتخاب مناسب و درست داشته باشیم. باید پس از تعیین توان مصرفی و جریان لحظه ای دستگاه مصرف کننده و نوع برق موجود، باید از دستگاههای استابلایزری که قابلیت های ذیل را دارند استفاده نمود.
- دارای نمایشگر جهت نمایش ولتاژ و فرکانس ورودی و خروجی و مقدار بار مصرفی و انواع فالت ها
- سیستم محافظت در مقابل حرارت بیش از حد داخلی بطوریکه حرارت داخلی دستگاه بیش از حد معمول بالا برود به صورت خودکار فن های داخل دستگاه شروع به کار می کند و دمای داخلی دستگاه را به حد مناسب می رسانند.
- کنترل حفاظت در برابر جریان بیش از حد می باشد: در صورتیکه مصرف کننده بیش از توان استابلایزر به آن متصل گردد دستگاه آلارم «بار بیش از حد» (OVER LOAD) میدهد. پس از مدتی برای جلوگیری از آسیب احتمالی به دستگاه، برق خروجی را قطع می نماید.
باید راندمان دستگاه استابلایزر بالای ۹۸% باشد. که این نوع دستگاهها دارای حداقل اتلاف انرژی می باشند . در نتیجه دمای داخلی دستگاه بیش از حد بالا نمی رود و مصرف برق آنها هم کمتر می باشد. - قابلیت تنظیم ولتاژ اتوماتیک
- آلارم اخطار جهت افزایش دما، قطعی برق ورودی و خروجی و مقدار بار مصرفی بیش از حد
- کنترل فاز حفاظت در مقابل دو فاز شدن هم در مدلهای تکفاز و هم در مدلهای سه فاز
- دارای سیستم تاخیر در وصل مجدد برق شهر
- سازگاری با انواع بارهای خطی و غیر خطی ( القائئ و خازنی ) و انواع تجهیزات
- محدودۀ باز تنظیم ولتاژ ورودی و قابلیت کارکرد در محل های مختلف
محل قرارگیری استابلایزر
قبل از انتخاب استابلایزر محل قرارگیری استابلایزر مهم است . که در محل‌هایی که دارای رطوبت و یا گرد و خاک زیادی می باشند باید از دستگاههای استابلایزر با IP بالا و متناسب با محل استفاده گردد.
در محل‌های صنعتی ولتاژ برق دائماً در حال نوسان است. عمدتا برق منطقه دارای افت ولتاژ می باشد که در این موارد باید از استابلایزر هایی که دامنه باز ولتاژ ورودی دارند استفاده کرد تا توانایی عملکرد با حداقل ولتاژ را داشته باشند.
