واریابل

واریابل

دلایل استفاده از اتوترانسفورماتور های متغیر (واریاک، واریابل، دیمر صنعتی)

از اتوترانسفورماتورهای متغیر معمولا در مواردی که نیاز به تغییرات ولتاژ به طور کاملا خطی و پیوسته باشد، استفاده می شود که ولتاژ خروجی آن بدون هیچگونه پرش و نوسان با شکل موج سینوسی کامل می باشد.این دستگاه ها در دو نوع تک فاز و سه فاز از 0.8 آمپر الی 1600 آمپر و در دو مدل :

1. تابلویی (بدون کاور) : جهت استفاده در تابلو های برق یا تست عایقی بالای 3 کیلو ولت.
2. آزمایشگاهی (کاور دار) : با نمایشگر دیجیتال LED، ولتاژ (V) خروجی و جریان (A) مصرفی.
 

نحوه تغییرات ولتاژ در اتوترانسفورماتورهای متغیر (واریاک، واریابل، دیمر صنعتی)

مکانیزم کنترل در این دستگاه ها به صورت دستی با حرکت بازوی ذغال، جهت کنترل دقیق ولتاژ تا حد یک ولت می باشد، که توسط نمایشگر دیجیتال LED، ولتاژ خروجی و جریان مصرفی را نشان می دهد.

اتوترانسفورماتورهای متغیر بر اساس تغییر تعداد دور سیم پیچ ها عملیات تغییر ولتاژ را انجام می دهند، به این صورت که با افزایش و یا کاهش تعداد دور سیم پیچ ها به وسیله بازوی متحرک دستی، میزان القای ترانس را تغییر داده و در نتیجه ولتاژ مورد نیاز کم و یا زیاد می شود، (اتوترانسفورماتورهای متغیر سه فاز دارای یک محور گشتاور جهت کنترل هم زمان هر یک از فاز ها می باشد).
این روش تغیر ولتاژ هیچگونه تداخلی، با هارمونیکی تولید نکرده و با شکل موج سینوسی کامل (پیوستگی خطی) خروجی می دهد و هیچ امواجی را در منبع برق ورودی ایجاد نمی کند. بالا بودن توان، راندمان، دقت و کیفیت کنترل شده ولتاژ خروجی جزو خصوصیات مهم این دستگاه ها می باشد.

 

منبع: http://www.elecgostar.com

واریابل سه فاز

ترانسفورماتور متغیر چیست؟

ترانسفورماتور متغیریا ترانسفورمر یا همان واریابل وسیله ای است که انرژی الکتریکی را به وسیلهٔ دو یا چند سیم پیچ و از طریق القای الکتریکی از یک مدار به مداری دیگر منتقل می کند. به این صورت که جریان جاری در مدار اول (اولیهٔ ترانسفورماتور) موجب به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم پیچ اول می شود، این میدان مغناطیسی به نوبهٔ خود موجب به وجود آمدن یک ولتاژ در مدار دوم می شود که با اضافه کردن یک بار به مدار دوم این ولتاژ می تواند به ایجاد یک جریان ثانویه بینجامد.

ولتاژ القا شده در ثانویه VS و ولتاژ دو سر سیم پیچ اولیه VP دارای یک نسبت با یکدیگرند که به طور آرمانی برابر نسبت تعداد دور سیم پیچ ثانویه به سیم پیچ اولیه است:

به این ترتیب با اختصاص دادن امکان تنظیم تعداد دور سیم پیچ های ترانسفورماتور متغیر (واریابل)، می توان امکان تغییر ولتاژ در سیم پیچ ثانویهٔ ترانس را فراهم کرد.

یکی از کاربردهای بسیار مهم ترانسفورماتور متغیر (واریابل) کاهش جریان پیش از خطوط انتقال انرژی الکتریکی است. دلیل استفاده از ترانسفورماتور متغیر یا همان واریابل در ابتدای خطوط این است که همه هادی های الکتریکی دارای میزان مشخصی مقاومت الکتریکی هستند، این مقاومت می تواند موجب اتلاف انرژی در طول مسیر انتقال انرژی الکتریکی شود. میزان تلفات در یک هادی با مجذور جریان عبوری از هادی رابطهٔ مستقیم دارد و بنابر این با کاهش جریان می توان تلفات را به شدت کاهش داد. با افزایش ولتاژ در خطوط انتقال به همان نسبت جریان خطوط کاهش می یابد و به این ترتیب هزینه های انتقال انرژی نیز کاهش می یابد، البته با نزدیک شدن خطوط انتقال به مراکز مصرف برای بالا بردن ایمنی ولتاژ خطوط در چند مرحله و باز به وسیله ترانسفورماتورها (واریابل) کاهش می یابد تا به میزان استاندارد مصرف برسد. به این ترتیب بدون استفاده از ترانسفورماتورها امکان استفاده از منابع دوردست انرژی فراهم نمی آمد.

محصولات ترانسفورماتور متغیر(واریابل) یکی از پربازده ترین تجهیزات الکتریکی هستند به طوری که در برخی از انواع ترانسفورماتور های متغیر بزرگ بازده به ۹۹٫۷۵٪ نیز می رسد. امروزه از ترانسفورماتورها در اندازه ها و توان های مختلفی استفاده می شود از یک ترانسفورماتور (واریابل) بند انگشتی که در یک میکروفن قرار دارد تا ترانسفورماتورهای غول پیکر چند گیگا ولت-آمپری. همه این ترانسفورماتورها اصول کار یکسانی دارند اما در طراحی و ساخت متفاوت هستند.

واریابل (واریاک) چیست؟

واریابل (واریاک) چیست؟

واریاک یک نام تجاری برای Auto transformer است. یک ترانسفورمر جریان الکتریکی و مقاومت ظاهری ایجاد می کند . ولتاژ اولیه و ثانویه ای که این دستگاه ایجاد می کند متفاوت است. برای درک بهتر آن باید دو مفهوم مغناطیس و الکتریسیته را بدانید. وقتی جریانی از سیمی عبور می کند ، میدان مغناطیسی در اطراف سیم ایجاد می شود و تغییر آن باعث ایجاد جریان مغناطیسی می شود. بر اساس نظریه ی فارادای هر تغییری در مدار میدان مغناطیسی باعث ایجاد جریان الکتریکی در آن مدار می شود. با استفاده از این دو مفهوم ما می توانیم بفهمیم که استفاده از جریان متفاوت برای ایجاد تغییر در میدان مغناطیسی با وجود مداری دیگر،جریانی را در آن مدار ایجاد می کند و این چیزی است که در یک ترانسفورمر یا واریاک اتفاق می افتد.

واریاک یا واریابل وسیله ای است که به دو دسته تقسیم می شود ، واریاک سه فاز و واریاک تک فاز.
واریاک تک فاز قابلیت تنظیم ولتاژ از صفر الی 300 ولت را دارا می باشد که میتواند از 500 وات الی 20 کیلو ولت آمپر باشد.
در مدل های سه فاز قابلیت تنظیم ولتاژ از 0 الی 500 ولت از 1.5 کیلو وات الی 40 کیلو وات به همراه نول می باشد.
کاربرد واریاک برای صنایع روشنایی صنایع آموزشی و تنظیم کنترل دور لوازم برقی برای مرغ داری جهت تنظیم نور محل جوجه کشی می باشد.

یک مبدل معمولی شامل دو سر سیم ،سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه در اطراف هسته ی آهنی است. میزان ولتاژ ی که سیم پیچ ثانویه منتشر می کند متناسب است با تعداد دور سیم پیچ اولیه.

مبدل جریان مستقیمِ DC را به جریان متناوب AC تبدیل می کند. جریان متناوب تبدیل شده می تواند بر اساس نیاز در هر ولتاژو فرکانسی باشد که به وسیله ی ترانسفورماتور های مناسب و مدارها کنترل می شود.

طریقه کارکرد واریاک : واریاک از یک ترانس حلقوی تشکیل شده که توسط ذغال که با اهرم متصل به آن و چرخش نزدیک به 360 درجه می توان یک خروجی متغیر AC و DC نسبت به نیازمان در خروجی که توسط یک ولت متر که بر روی واریاک نصب شده مشاهده نمود.
یکی از راههای مناسب جهت حفاظت از واریاک ها برای امور آموزشی استفاده از یک فیوز مینیاتوری بوده که فیوز انتخابی باید نسبت به واریاک از آمپر پایین تری برخوردار باشد تا در صورتی که کاربر ناخواسته مصرف کننده بالاتر از واریاک انتخابی خود قرار داد فیوز مینیاتوری وارد عمل شده و مانع از صدمه رسیدن به واریاک شود.

 

استابلایزر دلتا, انواع استابلایزر

استابلایزر دلتا

استابلایزر که به عنوان تثبیت کننده ولتاژ و به منظور جلوگیری از پرش ها و نوسانات موجود در برق شهری و ممانعت از آسیب رساندن به لوازم برقی مورد استفاده قرار میگیرد دارای انواع مختلف با ویژگی های منصر به فرد و جداگانه ای می باشند
استابلایزر با دارا بودن سیستم میکروپروسسوری این امکان را می دهد که ولتاز ورودی را اندازه گیری کند و با توجه به کاهش یا افزایش ولتاژ در ورودی ، ولتاژ V220 یا 380Vثابت با دقت %1 و به صورت خطی و پیوسته در خروجی ارائه می دهد

انواع استابلایزر:
استابلایزرها با توجه به کارکرد آنها به انواع رله ای و سرووموتوری تقسیم می گردند:
استابلایزر در نوع سرووموتوری به صورت هسته ای مسی و حلقوی و سیسیتم میکروپروسسوری می باشد. مزیت این نوع استابلایزر به مدل رله ای دقت بالاتری و عملکرد بهتر می باشد. استابلایزر سرووموتوری با دقت 0.1 ولت می باشد
همچنین بیشترین رنج آمپری را استابلایزرهای سرووموتوری شامل می شوند. این بازه بین 6 تا 80 آمپر است که به صورت سه فاز و تکفاز مورد استفاده قرار می گیرد
استابلایزر در نوع رله ای به صورت پله ای می باشد که دقت آن 10 ولت در هر ثانبه است. بازه آمپری استابلایزرهای رله ای از 2 الی 32 آمپر در مدل های تکفاز و از 9 تا 20 آمپر در مدل های سه فاز می باشد.

در بین برندهای مختلف های موجود در بازار استابلایزرهای دلتا طبق تاییدیه متخصصین و هم چنین با داشتن ویژگی های منحصر به فرد و بر طبق تجربه و رضایت مشتریان مورد تایید قرار گرفته است
از جمله ویژگی های خاص استابلایزر دلتا با سابقه طولانی ارائه در بازارهای ایران می باشد. استابلایزر دلتا با 18 سال سابقه در بازار ایران از پرچم داران این حوزه می باشد
نتیجه ی استفاده از هسته تماما مسی ، سیستم سرووموتوری ، سیستم کولینگ پیشرفته ، دقت و حساسیت بالا ، سرعت عملکرد بالا و گارانتی معتبر یکساله و کیفیت بالا رضابت مشتریان را در پی داشته است

استابلایزر جهت مصارف خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد
برای مصرف خانگی استابلایزر از استابلایزر تکفاز و نوع صنعتی، استابلایزر سه فاز استفاده می شود

 

منبع: http://surgeprotection.ir

انواع استابلایزر ولتاژ و نحوه عملکرد آنها

استابلایزر چیست؟

به دلیل افزایش مشترکان برق شهر و به دنبال آن افزایش تعداد دستگاه‌های برقی و یا اشکال در توزیع درست برق، ممکن است ولتاژ برق شهری از میزان ۲۲۰ ولت، بالاتر یا پائین تر رود. این تغییرات می‌تواند منجر به آسیب‌هایی به قسمت‌هایی همچون موتور، کمپرسور و منبع تغذیه دستگاه‌ها گردد. به همین منظور برای حفاظت از لوازم برقی به‌ویژه یخچال، انواع تلویزیون‌ها، تجهیزات اداری، تجهیزات پزشکی، سیستم‌های روشنایی و سیستم های ایمنی، کولرگازی، ماشین‌های لباسشویی، سیستم های صوتی و تصویری، کامپیوترها و … می‌بایست از استابلایزر ولتاژ استفاده نمود.

این دستگاه در زمان کاهش یا افزایش ولتاژ برق شهر از میزان ۲۲۰ ولت، ولتاژ را اصلاح نموده و آن را به سطح ۲۲۰ ولت برمی‌گرداند و از دستگاه‌های برقی بدون قطع برق محافظت می‌نماید. تنها در صورتی استابلایزر برق ورودی به دستگاه را قطع خواهد نمود که ولتاژ ورودی از حد مجاز حداقلی و یا حداکثری دستگاه پائین تر یا بالاتر رود.

انواع استابلایزر بر اساس نوع ترانس:

استابلایزر رله‌ای

ترانس با استفاده از رله‌هایی که سرهای خروجی سیم‌پیچ‌ها را متناسب با ولتاژ برق شهر تعیین می‌کند، برق را به‌صورت پله‌ای در بازه‌های ۱۰ الی ۱۵ ولتی اصلاح می‌کند.

استابلایزر سروو موتوری (SVC)

ترانس در این مدل به‌صورت حلقوی بوده و به‌جای رله، تغییرات ولتاژ برق شهر با استفاده از یک جاروبک، روی ترانس که به‌صورت هوشمند کنترل می‌شود، اصلاح می‌گردد. ساختار این تثبیت‌کننده از یک تنظیم‌کننده ولتاژ (رگلاتور)، موتور خودتنظیم (سروو- موتور)، مدار کنترل اتوماتیک و چند بخش کوچک دیگر تشکیل‌شده است.

زمانی که ولتاژ شبکه ثابت نیست یا اینکه بارهای متنوعی به شبکه متصل می‌گردد، مدار کنترل اتوماتیک نمونه‌گیر از ولتاژ، سیگنالی مبنی بر راه‌اندازی سروو موتور جهت تنظیم موقعیت زغال کربنی رگلاتور تولید کرده و باعث ایجاد ثبات در ولتاژ خروجی مورد انتظار خواهد شد. از مزایای این دستگاه می‌توان به حجم کم، وزن سبک، شکل موج خروجی تغییرنیافته، راندمان بالا، عملکرد قابل‌اعتماد، تأخیر زمانی و محافظت در مقابل ولتاژ زیاد اشاره کرد. سری‌های تثبیت‌کننده ولتاژ عموماً درجاهایی استفاده می‌گردند که نیاز مبرم به وجود ولتاژ ثابت در خروجی بوده و این امر یک مسئله اساسی در محافظت دستگاه‌های حساس به ولتاژ به شمار می‌رود.

چرا باید از استابلایزر ولتاژ استفاده کنیم؟

تحقیقات انجام‌شده نشان می‌دهد عمده‌ترین عوامل خرابی لوازم برقی، نویزها، نوسانات و قطع و وصل ناگهانی برق، کم‌وزیاد شدن ولتاژ و مشکلات دیگر برق شهر بوده که آسیب‌های به وجود آمده توسط عوامل ذکرشده عمدتاً در قسمت‌های حساس و گران‌قیمت دستگاه‌ها به نمایان می‌شود. به همین منظور برای حفاظت از لوازم برقی خانگی و اداری حتماً باید از دستگاه‌های استابلایزر ولتاژ استفاده نمود. همچنین شایان‌ذکر است، فروشندگان و تولیدکنندگان این‌گونه لوازم در قبال اشکالات به وجود آمده به دلیل نوسانات برق در دستگاه‌های فاقد استابلایزر ولتاژ هیچ‌گونه گارانتی و ضمانتی ارائه نمی‌نمایند.

تفاوت استابلایزر با محافظ

دستگاه محافظ، فقط دارای یک برد الکترونیکی است که به هنگام بالا و یا پائین بودن ولتاژ برق شهر از حد تعریف‌شده برق را قطع می‌نمایند و نیز دارای یک مدار تأخیر جهت وصل مجدد برق شهر با زمان معین می‌باشند که این سیستم به دلیل بدوی بودن آن محافظی مطمئن و کامل برای دستگاه‌های مصرف‌کننده نیست.

استابلایزر ولتاژ با تغییرات ولتاژ، برق را قطع نمی‌کند. بلکه ولتاژ را در محدوده مشخصی از نوسانات، اصلاح می‌نماید. استابلایزر ولتاژ با دارا بودن ویژگی‌هایی که در ذیل به برخی از آن‌ها اشاره‌شده محافظ بسیار مطمئن برای لوازم برقی می‌باشد:

    تثبیت برق شهر

برق شهر دارای نوسانات ولتاژ است، به همین دلیل استفاده از استابلایزر ولتاژ می‌تواند با تثبیت ولتاژ به میزان قابل‌توجهی عمر و راندمان دستگاه‌های مصرف‌کننده را بالا ببرد.

    محافظت در مقابل اتصال کوتاه و نوسانات لحظه‌ای

اگر به هر دلیلی نوسانات لحظه‌ای شدید و اتصالی در خروجی و یا مدارات داخلی استابلایزر اتفاق بیافتد بلافاصله دستگاه به‌صورت اتوماتیک توسط میکروکنترلر تعبیه‌شده، خروجی را قطع نموده و از بروز هرگونه ایراد و مشکل برای دستگاه مصرف‌کننده جلوگیری می‌نماید.

    کاهش هزینه مصرف برق

افت ولتاژ برق شهر باعث اختلال در عملکرد دستگاه‌ها شده و قدرت نامی و راندمان الکتروموتور را به حد قابل‌توجهی کاهش می‌دهد که باعث پایین آمدن دور الکتروموتور و گرم شدن آن خواهد شد و به‌تبع آن تلفات انرژی افزایش می‌یابد و درنهایت برق زیادی را مصرف می‌کند که پیرو نظریه کارشناسان این امر در بعضی از مواقع افزایش مصرف برق تا ۲۵% را در پی دارد.

 

منبع: http://www.sogand.org

انواع تثبیت کننده‌های ولتاژ

انواع تثبیت کننده‌های ولتاژ
با توجه به اهمیت بحث ثبات ولتاژ تجهیزات الکتریکی، امروزه استابلایزرها به یکی از مهم ترین دستگاه‌های مورد استفاده در صنایع، ادارات و حتی واحدهای مسکونی تبدیل شده اند. استابلایزرهای اولیه دارای عملکرد غیر اتوماتیک بوده و با کلیدزنی دستی قادر به اعمال تغییرات لازم در سطح ولتاژ بودند. این دستگاه‌ها با استفاده از رله‌های الکترومکانیکی ساخته می‌شدند. در ادامه و با پیشرفت تکنولوژی، مدارات جانبی، عمل تثیبت ولتاژ را به طور خودکار انجام داده و تثبیت کننده‌های ولتاژی با تپ چنجر وارد بازار شدند. همچنین نوع دیگری از استابلایزرهای رایج که در بازار موجود است، سروواستابلایزر است که بدون استفاده از هیچ گونه سوئیج، ولتاژ را در بازه مورد نظر تنظیم خواهد کرد. در ادامه مهم ترین انواع تثبیت کننده های ولتاژی را معرفی خواهیم نمود.

تثبیت کننده‌های ولتاژی مبتنی بر رله
در این نوع از استابلایزرها با سوئیچ کردن رله‌ها، یکی از تپ‌های ترانسفورماتور به خروجی متصل شده (همانطور که در بخش قبل توضیح داده شد) عمل تثبیت ولتاژ در هر دو حالت افزایشی و کاهشی صورت می‌گیرد. در شکل زیر می‌توانید اجزا داخلی این نوع استابلایزر را مشاهده کنید. این تثبیت کننده دارای یک مدار الکترونیکی و تعدادی رله در کنار ترانسفورماتور است. مدار الکترونیکی شامل مدار یکسوکننده، تقویت کننده عملیاتی یا آپ امپ، میکروکنترلر و سایر المان‌های الکترونیکی است. مدار الکترونیکی، سطح ولتاژ را با مقدار مرجعی که از قبل تنظیم شده مقایسه می‌کند؛ در صورتی که اختلاف این دو مقدار از حد مشخصی فراتر رود، مدار کنترلی با سوئیچ کردن مناسب رله‌ها، تپ مناسب را به خروجی متصل خواهد کرد.

این نوع از استابلایزرها معمولا قادر به تنظیم تغییرات ولتاژ در رنج 6 تا 15 درصد هستند. همچنین دقت ولتاژ خروجی آن‌ها از 5 تا 10 درصد متغیر است. با توجه به ابعاد کوچک و قیمت نسبتا پایین این نوع از استابلایزرها، در کاربردهای با توان پایین، استفاده از این نوع رایج است. از سوی دیگر این دسته از استابلایزرها دارای ایراداتی هم هستند؛ ازجمله: سرعت تصحیح ولتاژ پایین، عمر نسبتا کم، قابلیت اطمینان کم، قطع جریان هنگام عمل تثبیت ولتاژ و تحمل کم در برابر اضافه ولتاژ های با دامنه بالا.

تثبیت کننده‌های ولتاژ مبتنی بر سرووموتور
این نوع از تثبیت کننده‌ها که با نام سروو استابلایزر شناخته می‌شود، همانطور که از نام آن مشخص است، برای تصحیح ولتاژ از سروو موتور استفاده می‌کنند. این نوع از استابلایزرها دارای دقت بسیار بالایی بوده و می‌توانند تغییرات از 1 تا 50 درصد در ورودی را تحت کنترل قرار دهند. در شکل زیر مدار داخلی یک سروو استابلایزر را مشاهده می‌کنید که شامل سروو موتور، اتوترانسفورماتور، ترانسفورماتور افزاینده-کاهنده، درایو و مدار کنترلی است.

در این استابلایزر، یک سر اولیه ترانسفورماتور افزاینده-کاهنده به تپ ثابت اتوترانسفورماتور متصل بوده و سر دیگر آن به بازوی متحرک که توسط سروو موتور کنترل می‌شود متصل است. ثانویه ترانسفورماتور افزاینده-کاهنده به صورت سری بین ورودی و خروجی دستگاه قرار می‌گیرد.

مدار کنترلی با مقایسه مقدار ولتاژ ورودی با مرجع، اضافه ولتاژ و یا افت ولتاژ را تشخیص می‌دهد. هنگامی که میزان اختلاف مشخص شد، به موتور فرمان داده و در نتیجه بازوی اتوترانسفورماتور حرکت خواهد کرد. با این کار اولیه ترانسفورماتور افزاینده-کاهنده طوری تغذیه خواهد شد که خروجی مطلوب در ثانویه به دست آید. در اکثر سروواستابلایزرها به منظور کنترل هوشمند و کاملا اتوماتیک، از میکروکنترلر و میکروپروسسورها استفاده می‌شود.
این نوع از استابلایزرها در انواع تک فاز و سه فاز (متعادل و نامتعادل) موجود هستند. در سروواستابلایزر تک فاز، یک سروو موتور کوپل شده با یک ترانسفورماتور عمل تصحیح ولتاژ را انجام می‌دهد. در نوع سه فاز متعادل، یک سروو موتور با سه اتوترانسفورماتور کوپل شده که با تنظیم خروجی ترانس‌ها، ولتاژ در سطح مورد نظر ثابت خواهد ماند. در نو سه فاز نامتعادل، سه سروو موتور مستقل با سه اتوترانسفورماتور کوپل شده و توسط سه مدار کنترلی به طور مجزا کنترل می‌شوند.

سروو استابلایزر از بسیاری از جنبه‌ها نسبت به نوع رله‌ای برتری دارد از جمله: سرعت تصحیح بالا، دقت بالا، قابلیت تحمل جریان هجومی (Inrush Current) و قابلیت اطمینان بالا؛ اما از سوی دیگر، با توجه به وجود موتور در این نوع از استابلایزرها، نیاز به بازدید دوره‌ای و نگهداری بیشتری دارند.

تثبیت کننده‌های ولتاژ استاتیک
همان‌طور که از اسم این استابلایزر مشخص است، این نوع، هیچ بخش متحرکی (همانند آن‌چه که در سروو استابلایزر وجود دارد) نداشته و با استفاده از ادوات الکترونیک قدرت و مبدل‌های قدرت عمل تثبیت ولتاژ را انجام می‌دهد. این دسته از استابلایزرها با توجه به استفاده از تجهیزات الکترونیک قدرت، دارای دقت بسیار بالاتری نسبت به دو نوع دیگر هستند.

 

این استابلایزر شامل ترانسفورماتور افزاینده-کاهنده، مبدل‌های قدرت، میکروکنترلر، میکروپروسسور یا کنترلرهای مبتنی بر DSP (Digital Signal Processing) هستند. مبدل قدرت، با استفاده از مدولاسیون پهنای باند (PWM) که توسط میکروپروسسور کنترل می‌شود، ولتاژ مناسب را تولید کرده و این ولتاژ به اولیه ترانسفورماتور اعمال می‌شود. مبدل قادر است ولتاژ تولیدی را با 180 درجه اختلاف فاز نسبت به برق ورودی ایجاد می‌کند تا امکان کاهش و یا افزایش آن به هنگام نوسانات ولتاژ وجود داشته باشد.

به محض اینکه میکروپروسسور افت ولتاژ در ورودی را تشخیص دهد، با ارسال پالس PWM به مبدل، مقدار ولتاژ خطا را ایجاد می‌کند. این مقدار با ولتاژ ورودی هم‌فاز بوده و به اولیه ترانسفورماتور اعمال می‌شود. از آن‌جایی که ثانویه به ورودی متصل است، ولتاژ القا شده به ولتاژ ورودی اضافه شده و در خروجی سیستم، ولتاژ مطلوب ایجاد خواهد شد.
در هنگام اضافه ولتاژ نیز میکروپروسسور با ارسال پالس PWM به مبدل، مقدار انحراف ولتاژ از مرجع را ایجاد می‌کند، با این تفاوت که این‌بار با 180 درجه اختلاف فاز نسبت به ولتاژ ورودی این ولتاژ ایجاد خواهد شد. با توجه به این اختلاف فاز، این ولتاژ در ثانویه ترانسفورماتور از ولتاژ ورودی کم شده و در نتیجه در خروجی سیستم مقدار ولتاژ تنظیم شده را خواهیم داشت.
این نوع از استابلایزرها با توجه به قابلیت‌ها و عملکرد بهتر، در مقایسه با دو نوع دیگر بسیار پرکاربردتر هستند. برخی از برتری‌های این نوع از استابلایزرها در مقایسه با دو نوع دیگر عبارتند از: ابعاد کوچک، سرعت تصحیح بسیار بالا، عدم نیاز به نگهداری، بازده مناسب و قابلیت اطمینان بالا.

چگونه یک استبلایزر با ظرفیت مناسب انتخاب کنیم
برای انتخاب یک استابلایزر مناسب، بایستی پارامترهای مختلفی را در نظر داشت. این عوامل عبارتند از: توان مصرفی دستگا‌هایی که قرار است استابلایزر ولتاژ ثابتی را به آن‌ها تحویل دهد، میزان نوسانات ولتاژ در محل مورد استفاده، نوع دستگاه و کاربرد آن، حد ولتاژ قطع بالا و پایین استابلایزر، نوع مدار کنترلی استابلایزر و برخی عوامل دیگر.

 

منبع:
www.electricaltechnology.org

http://arkanarzesh.com

نحوه عملکرد استابلایزر

نحوه عملکرد استابلایزر
در استابلایزر ولتاژ، تثبیت ولتاژ در شرایط اضافه و یا افت ولتاژ از طریق دو عمل اساسی صورت می‌پذیرد که با نام Buck و Boost شناخته می‌شوند. این دو عمل توسط ترانسفورماتور و یا مدارات الکترونیک قدرت که توسط سیستم‌های کنترلی قطع و وصل می‌شوند انجام می‌شود. در حین وقوع افت ولتاژ، مدار Boost وارد عمل شده و ولتاژ را در بازه تنظیم شده قرار خواهد داد. همچنین در حین وقوع اضافه ولتاژ مدار Buck برای کاهش ولتاژ انتخاب شده و ولتاژ را در رنج مطلوب تنظیم خواهد کرد.
به طور کلی عمل تثبیت ولتاژ با افزاودن و یا کاستن ولتاژ ورودی دستگاه تثبیت کننده صورت می‌پذیرد. برای انجام این کار می‌توان از یک ترانسفورماتور که دارای چند اتصال بوده به همراه رله استفاده کرد. البته همانطور که در بخش‌های قبلی ذکر شد این یکی از توپولوژی‌های استابلایزر بوده و مدارات دیگری با اساس عملکردی متفاوت موجود هستند. برخی از ترانسفورماتورها دارای تپ بوده که قادر هستند با تغییر تعداد دور سیم‌پیچی ترانسفورماتور، ولتاژ خروجی آن را به نسبت تغییرات ولتاژ ورودی تغییر دهند. برخی دیگر از تثبیت کننده‌های ولتاژ همانند سروواستابلایزرها برای تصحیح ولتاژ در شرایطی که رنج تغییرات بسیار زیاد است، با استفاده از اتوترانسفورماتور این کار را انجام می‌دهند.
برای درک بهتر نحوه عملکرد استابلایزر، یک ترانس کاهنده 230/12 V با اتصالاتی که در شکل زیر مشخص است را در نظر بگیرید.

مدار بالا عملکرد افزایشی ( Boost ) دارد؛ به این صورت که پلاریته سیم‌پیچی ثانویه به نحوی است که ولتاژ به اولیه ترانس افزوده شده، در نهایت ولتاژ خروجی در سیم پیچ ثانویه مقداری بیشتر از ولتاژ اولیه را دارا است. لذا در شرایط افت ولتاژ، ترانسفورماتور ( که ممکن است از نوع تپ چنجر و یا اتوترانسفورماتور باشد ) توسط رله‌ها و یا سوئیچ‌های حالت جامد طوری فرمان می‌گیرد که ولتاژ سیم پیچی اولیه با مقداری افزایش در سیم پیچی ثانویه یا همان خروجی استابلایزر ( ورودی تجهیزات تحت حفاظت) ظاهر شود.

در شکل بالا ترانسفورماتور عمل کاهش ولتاژ (Buck) را انجام خواهد داد. در واقع پلاریته سیم پیچ ثانویه به نحوی است که ولتاژ سیم پیچ اولیه با اندکی کاهش در ثانویه ظاهر خواهد شد. سوئیچ‌های مربوطه در هنگام وقوع اضافه ولتاژ، با فرمان گرفتن از سیستم کنترلی، این توپولوژی را برای کاهش ولتاژ خروجی ایجاد می‌کنند.

در شکل بالا یک تثبیت کننده ولتاژ دو مرحله‌ای (Two Stage Voltage Stablizer) را مشاهده می‌کنید. این استابلایزر با بهره گیری از دو رله قادر خواهد بود تا در هر دو شرایط اضافه ولتاژ و یا افت ولتاژ، خروجی را در مقدار مطلوب تنظیم کند. همانطور که در شکل ملاحظه می‌کنید، با سوئیچ کردن رله‌ها هر دو عمل Buck و Boost در مدار مربوطه قابل پیاده سازی بوده و لذا می‌توان از این مدار در شرایط نوسانات ولتاژ بهره برد. برای مثال چنین دستگاهی می‌تواند ولتاژ های 195 ولت تا 245 ولت را در محدوده‌ای مشخص تثبیت کند. باید این را در نظر داشت که استابلایزرها نیز محدوده عملکردی خود را دارا هستند؛ به این صورت که قادر نیستند اضافه ولتاژ و افت ولتاژ با هر دامنه‌ای را کنترل کنند و لذا اگر تغییرات خارج از محدوده تعیین شده باشد، دستور قطع صادر خواهند کرد؛ لذا همانطور که ذکر شد یک استابلایزر قادر به تثبیت ولتاژ به ازای تغییرات ولتاژی در یک رنج مشخص است.

 

منبع: http://arkanarzesh.com

مزیت استفاده از استابلایزر

چرا باید از استابلایزر استفاده کرد
به طور کلی هر دستگاهی برای استفاده در یک بازه مشخصی از ولتاژ ورودی طراحی شده است. بدیهی است عملکرد خارج از این بازه مشخص باعث آسیب رسیدن به دستگاه، خرابی و در صورت ادامه دار بودن، منجر به از بین رفتن آن خواهد شد. با توجه به میزان حساسیت دستگاه، این بازه عملکردی متغیر بوده و می‌تواند کمتر و یا بیشتر شود؛ برای مثال برخی دستگاه‌ها قادر به تحمل تغییرات ولتاژی در حد 10 درصد هستند. به این معنا که در صورتی که مقدار ولتاژ ورودی دستگاه به میزان 10 درصد از ولتاژ نامی (مقداری که دستگاه برای کار با آن ولتاژ طراحی شده است ) افزایش و یا کاهش یابد، باعث آسیب رسیدن به دستگاه خواهد شد. حال ممکن است دستگاهی دیگر با طراحی و کاربری متفاوت دارای مدارات حساس‌تری بوده و قادر به تحمل نوسانات ولتاژ در حد 5 درصد ولتاژ نااست.
نوسانات ولتاژ ( کاهش و یا افزایش دامنه ولتاژ ) تقریبا در تمامی مناطق و به خصوص در قسمت‌هایی که در انتهای خط توزیع قرار گرفته اند، اتفاقی عادی است. این تغییرات می‌توانند ناشی از علل مختلی از جمله تغییرات ناگهانی بار، وقوع خطا در شبکه و … باشند که در صورت ادامه دار شدن می‌توانند باعث آسیب رساندن به دستگاه‌های الکتریکی شوند.

اثرات ناشی از اضافه ولتاژ طولانی مدت:
– آسیب رساندن به عایق تحهیزاتی از قبیل ماشین‌های الکتریکی
– افزایش نلفات در خطوط انتقال و همچنین تجهیزات مربوطه
– کاهش عمر تجهیزات الکتریکی
اثرات ناشی از افت ولتاژ طولانری مدت:
– عملکرد نامطلوب دستگاه‌ها
– کاهش سرعت ماشین‌های الکتریکی و افزایش جریان کشیده شده از شبکه که منجر به سوختن آن خواهد شد
– ارورهای محاسباتی در تجهیزات الکترونیکی
لذا می‌توان مشاهده کرد که پایداری ولتاژ در عملکرد صحیح و مطلوب دستگا‌ه‌های الکتریکی بسیار موثر است. استابلایزرها نیز با تضمین قرار گرفتن ولتاژ خروجی در بازه مجاز، عملکرد صحیح دستگاه را تضمین خواهند کرد.

 

منبع: http://arkanarzesh.com

استابلایزر چیست

استابلایزر چیست

استابلایزر یا تثبیت‌کننده ولتاژ یک دستگاه الکتریکی است که طوری طراحی شده که قادر است علی‌رغم تغییرات و نوسانات ولتاژ خروجی، یک سطح ولتاژ مشخص را در خروجی خود به باری که از آن تغذیه می‌شود تحویل دهد. در واقع این دستگا‌ه، سایر تجهیزات را از خطرات ناشی از اضافه ولتاژ، افت ولتاژ و یا نوسانات شبکه مصون نگه می‌دارد. استابلایزر نوسانات ولتاژ را قبل از اینکه به بار الکتریکی برسند، تنظیم می‌کند.

ولتاژ خروجی استابلایزر در حالت تکفاز در بازه 220 تا 230 ولت و در حالت سه فاز در رنج 380 تا 400 ولت قرار خواهد گرفت. این تنطیم ولتاژ از طریق مدارهای کاهنده (Buck) و افزاینده (Boost) و سیستم‌های کنترلی صورت می‌پذیرد.
امروزه انواع مختلفی از استابلایزرها در بازار موجود است که با توجه به نوع بار (تکفاز یا سه فاز) و میزان توان مصرفی مجموعه مورد نظر بر حسب KVA دستگاه مناسب را می‌توان انتخاب نمود. استابلایزرهای سه فاز در دو نوع دسته‌بندی می‌شوند: استابلایزرهای سه فاز با بار متعادل و استابلایزرهای سه فاز با بار نامتعادل که با در نظر گرفتن نوع مصرف مجموعه و بارهای موجود می‌توان نوع آن را انتخاب کرد.

استابلایزرها بر اساس تکنولوژی ساخت و نحوه عملکرد نیز به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند، از جمله: استابلایزرهای رله‌ای، حالت جامد یا استاتیک و سروموتوری که در ادامه به توضیح هر یک از آن‌ها پرداخته خواهد شد. علاوه بر نحوه عملکرد، استابلایزرها دارای مشخصه‌های دیگری نیز هستند که آن‌ها را برای کابردهای مختلف از یکدیگر متمایز می‌کند، همانند:
– حد ولتاژ قطع بالا و پایین (High and Low Voltage Cutoff)
– حد قطع اضافه بار (Overload Cutoff)
– عملکرد دستی یا اتوماتیک
– کلیدزنی ولتاژ صفر (Zero Voltage Switching)

 

منبع: http://arkanarzesh.com

استابلایزر یا تثبیت کننده

استابلایزر یا تثبیت کننده

 استابلایزر یا تثبیت کننده – با توجه به اینکه عملکرد تمامی تجهیزات در تاسیسات الکتریکی و مکانیکی با استفاده از انرژی الکتریکی است، کیفیت برق به یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های توزیع‌کنندگان برق و همچنین طراحان تاسیسات تبدیل شده‌است. شبکه سراسری همواره به علل مختلف تحت نوسانات نامطلوب بوده که این باعث تغییر مشخصه‌های آن نسبت به حالت ایده‌آل می‌شود. از سوی دیگر در تاسیسات هر مجموعه‌ای، برخی از دستگاه‌ها نسبت به این تغییرات بسیار حساس بوده و بایستی همواره از هرگونه اغتشاش ناخواسته مصون باشند. به همین منظور دستگاه‌هایی که بتوانند چنین کاری را انجام داده و تجهیزات را در برابر آسیب‌های ناشی از نوسانات برق در امان نگه دارند، بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند؛ طوری که امروزه طراحان تاسیسات همواره چنین دستگاه‌هایی را برای مجموعه‌های مختلف در طراحی خود در نظر می‌گیرند. تثبیت‌کننده ولتاژ یا استابلایزر تجهیزی است که قادر به انجام چنین کاری است و می‌تواند از دستگاه‌های الکتریکی در برابر هرگونه نوسان شبکه برق سراسری محافظت کند.
استفاده از میکروپروسسورها و تجهیزات الکترونیک قدرت در طراحی تثبیت‌کننده‌های ولتاژ AC منجر به تولید محصولاتی با کیفیت و تحویل توان الکتریکی مطلوب به مصرف‌کننده‌ها شده است. با پیشرفت در تکنولوژی، استابلایزرهای ولتاژ گذشته که مبتنی بر رله بودند، جای خود را به استابلایزرهای هوشمند که با مدارات کنترلی دیجیتال و حالت جامد (Solid State) کار می‌کنند، داده‌اند. در این نسل از استابلایزرها پتانسیومتر از طراحی حذف شده و کاربر، تنظیمات مربوطه را با استفاده از یک صفحه کلید و مانیتور انجام می‌دهد.

با این تغییرات عمده در سیستم کنترلی استابلایزرها، زمان قطع (Trip Time) دستگاه و پاسخگویی آن به تغییرات ناگهانی بهبود چشمگیری داشته، طوریکه زمان عملکرد آن‌ها در حد میلی ثانیه است.
امروزه استابلایزرها به عنوان یک تجهیز ضروری برای دستگاه‌های الکترونیکی حساس به تغییرات ناگهانی ولتاژ به حساب می‌آیند؛ چرا که تغییرات ناگهانی ولتاژ تاثیرات مخربی بر مدارات الکترونیکی خواهد شد. لذا امروزه استابلایزرها به همراه دستگا‌هایی از قبیل ماشین‌های CNC (Computer Numerical Control Machines)، دستگاه‌های تهویه (Air Conditioners)، تجهیزات پزشکی، تحهیزات مخابراتی، سایت‌های کامپیوتر و … مورد استفاده قرار می گیرند.

 

منبع: http://arkanarzesh.com