مفهوم استابلایزر و کاربرد های آن

در این مقاله به بررسی مفهوم استابلایزر (تثبیت کننده نوسان برق) و انواع مختلف آن ، همچنین تفاوت های انواع استابلایزر و کاربردهای آن می پردازیم.

مفهوم استابلایزر

استابلایزر دستگاهی هست که به منظور کنترل، تثبیت و استحکام بخشیدن به ولتاژ یا جریان الکتریکی استفاده می‌شوند. وظیفه اصلی یک استابلایزر، حفظ ولتاژ خروجی در محدوده مشخصی است که توسط کاربر تعیین می‌شود. در صورتی که ولتاژ ورودی به دستگاه افزایش یا کاهش یابد، استابلایزر با تنظیم جریان خروجی، ولتاژ را در مقدار تعیین شده نگه می‌دارد و از آسیب های احتمالی موجود در شبکه برق به دستگاه های برقی جلوگیری می کند تا منجر به هزینه های گزاف تعمیر و تعویض نشوند.

استابلایزر چیست ؟
استابلایزر یک دستگاه الکتریکی است برای حفظ و تثبیت ولتاژ برق شهر ، عملکرد این استابلایزر ها بدون ایجاد سروصدا می باشد و متناسب با برق شهری تک فاز و سه فاز برای محافظت از تمامی لوازم برقی خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

چرا از استابلایزر استفاده می کنیم ؟

باید بدانیم که افت ولتاژ و نوسانات برق اگر مدام تکرار شوند باعث کاهش عمر دستگاه های برقی شده و آسیب های جدی و دائمی به عملکرد آن دستگاه وارد می کند و ممکن است باعث خرابی و سوختگی آن ها شود. به همین دلیل برای جلوگیری از تعمیر و تعویض دستگاه های برقی و پرداخت هزینه های گزاف  باید از استابلایزر استفاده شود.

انواع استابلایزر

استابلایزر ها انواع مختلفی داره که به دو گروه استابلایزرهای صنعتی و استابلایزرهای خانگی تقسیم می شوند:

1. استابلایزر های خانگی :

استابلایزر های خانگی به دو گروه تقسیم می شوند :
بخش اول استابلایزر هایی هستند که روی کنتور اصلی برق منزل وصل می شوند که تمام وسایلی که برق متصل هستند ولتاژ تنظیم شده ای داشته باشند .
برای انتخاب این نوع استابلایزر باید به جریان آمپری که کنتور مصرف می کند توجه کرد.
بخش دوم استابلایزر های هستند که سر راه هر یک از وسایل برقی قرار می گیرند  مثل یخچال ،تلوزیون،ماشین لباسشویی،ظرفشویی و غیره… که دو شاخه آن ها را به ترانس اتوماتیک وصل می کنیم که به این استابلایزر ها ترانس اتوماتیک گفته می شود .

2. استابلایزرهای صنعتی:

نوع دوم استابلایز های صنعتی هستند که این استابلایزر ها کاربرد های سنگین تری دارند و از آن ها می توانیم در تثبیت ولتاژ ویلاها،باغ ها ،و ابزار باغبانی استفاده کنبم که برای انتخاب این نوع استابلایزر هم باید به مصرف جریان برق دستگاه توجه کنیم . این دستگاه ها به طور خودکار و در زمان وقوع نوسانات ولتاژ و یا جریان، ولتاژ خروجی را ثابت نگه می­دارند و به همین سبب از آسیب به دستگاه های برقی جلوگیری می­کند. مسلما در کارخانه ها با وجود تجهیزات سنگین و گران قیمت، استفاده از استابلایزر های صنعتی ضروری است.
استابلایزر های صنعتی به دو گروه تقسیم می شوند:

• استابلایزر های رله ای :

  در این نوع از استابلایزرها یک ترانس با استفاده از چندین رله خروجی ها را متناسب با برق شهر به صورت پله­ای  و مرحله به مرحله تنظیم می­کند در استابلایزر رله ای تنظیمات ولتاژ با تعویض رله ها انجام می شود تا یکی یا تعدادی از ترانس را به مصرف کننده وصل کند هرگاه ولتاژ افزایش یا فراتر از حد مرجع می رسد، مدار کنترل، رله مربوطه را برای اتصال یک ضربه ی دلخواه به خروجی وصل می کند.اگر نوسانات برق شهر به صورت ناگهانی و پرشی بوده استفاده از این نوع استابلایزر توصیه می­شو و برای تجهیزاتی استفاده می شوند که حساسیت کمتری دارند مانند رایانه ها و یکی از پر کاربرد ترین استابلایزر ها تثبیت کننده های برق رله ای هستند که برای وسایل خانگی پیشنهاد می شوند و به دلیل هزینه ی کمتر و دقت بالایی که دارد مورد استقبال قرار گرفته است.

• استابلایزر های سروو موتور :

  در استابلایزر های سروو موتور ترانس به صورت حلقوی بوده و تغییرات ولتاژ برق شهر با استفاده از یک بازوجاروبکراصلاح می شود . هنگامی که مدار خطا را پیدا می کند، سروو موتور عمل می کند که به نوبه خود بر روی ترانس حلقوی حرکت می کند به طوری که ولتاژ در طول ترانس ثانویه باید خروجی ولتاژ مورد نظر باشد. اکثر تثبیت کننده های سروو موتور از میکروکنترلر یا پردازنده جاسازی شده برای مدار کنترل برای دستیابی به کنترل هوشمند استفاده می کنند. استابلایز سروو موتور برای تجهیزاتی پیشنهاد می شوند که حساسیت بالایی دارند چون دقت عمل بیشتری در تثبیت جریان برق دارند.
  و در انواع تک فاز و سه فاز موجود می باشند.

  

کاربردهای استابلایزر

1. صنعت الکترونیک: در صنعت الکترونیک، استابلایزرها برای حفظ ولتاژ پایدار و مناسب برای تجهیزات حساس مانند کامپیوترها، سرورها، تجهیزات تست و اندازه‌گیری، لیزرها و سایر دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند. نوسانات ولتاژ می‌توانند به تجهیزات الکترونیکی آسیب برسانند و در برخی موارد داده‌ها را از بین ببرند. استفاده از استابلایزرها می‌تواند از خرابی تجهیزات و از دست رفتن اطلاعات مهم جلوگیری کند.

2. سیستم‌های پزشکی: در بخش پزشکی، استابلایزرها برای حفظ ولتاژ پایدار برای تجهیزاتی مانند MRI، سیستم‌های تصویربرداری، دستگاه‌های جراحی و سایر تجهیزات پزشکی استفاده می‌شوند. ولتاژ نامناسب می‌تواند عملکرد این تجهیزات را تحت تأثیر قرار داده و خطر جدی برای بیماران ایجاد کند. استابلایزرها از خرابی تجهیزات پزشکی جلوگیری می‌کنند و تأمین ولتاژ پایداری را تضمین می‌کنند.

3. فیلم‌برداری و عکاسی: در صنعت فیلم‌برداری و عکاسی، استابلایزرها برای حفظ استحکام و لرزش کمتر دوربین‌ها و دستگاه‌های ضبط تصویر استفاده می‌شوند. وقتی دوربین در حال حرکت است یا در شرایط ناپایدار قرار دارد، لرزش‌های تصویری ایجاد می‌شود که می‌تواند کیفیت تصویر را کاهش دهد. استابلایزرها با استفاده از سنسورها و مکانیزم‌های خاص، لرزش‌ها را جبران کرده و تصاویر استوار و پایدار تری را ایجاد می‌کنند.

4. صنعت خودروسازی: استابلایزرها در خودروها برای حفظ ولتاژ پایدار سیستم برق خودرو استفاده می‌شوند. نوسانات ولتاژ می‌توانند بر روی عملکرد سیستم‌های الکتریکی خودرو تأثیر گذاشته و باعث مشکلاتی مانند خرابی سیستم روشنایی، صداگذاری و سیستم‌های الکترونیکی دیگر شوند. استابلایزرها با تنظیم ولتاژ خروجی، ولتاژ پایداری را به سیستم برق خودرو تأمین می‌کنند و خطر خرابی و کاهش عمر مفید تجهیزات را کاهش می‌دهند.

به طور کلی، استابلایزرها به دو نوع تقسیم می‌شوند: استابلایزرهای رله ای و استابلایزرهای سروو موتور.

هدف اصلی هر دو نوع استابلایزر، حفظ ولتاژ یا جریان خروجی در محدوده مورد نظر است.

در ادامه، به توضیح نحوه عملکرد هر یک از این نوع استابلایزرها می‌پردازیم:

1. استابلایزرهای ولتاژ:

استابلایزرهای ولتاژ  برای حفظ ولتاژ خروجی در شرایط تغییر ولتاژ ورودی استفاده می‌شوند. زمانی که ولتاژ ورودی افزایش یا کاهش می‌یابد، استابلایزر برای تنظیم ولتاژ خروجی خود به کار می‌پردازد. این عملکرد توسط یک سیستم کنترلی در داخل استابلایزر به صورت مرحله به مرحله انجام می‌شود. در ابتدا، ولتاژ ورودی توسط یک ترانسفورماتور به ولتاژ میانی تبدیل می‌شود. سپس، این ولتاژ میانی توسط یک مدار کنترلی مانیتور شده و در صورت نیاز، توسط یک مدار تنظیم کننده به ولتاژ خروجی مورد نظر تنظیم می‌شود.

2. استابلایزرهای جریان :

استابلایزرهای جریان برای حفظ جریان خروجی در شرایط تغییر جریان ورودی به کار می‌روند. این نوع استابلایزرها در صنایعی که نیاز به جریان پایدار دارند ، مانند صنایع الکترونیکی و پزشکی، استفاده می‌شوند. عملکرد استابلایزرهای جریان به کمک یک مدار کنترلی صورت می‌گیرد. ورودی جریان توسط یک سنسور اندازه‌گیری می‌شود و سپس توسط مدار کنترلی مانیتور می‌شود. در صورت نیاز، مدار کنترلی با استفاده از مدار تنظیم کننده، جریان خروجی را تنظیم می‌کند تا در محدوده مشخصی قرار گیرد.

استابلایزر ها معمولاً از قطعات الکترونیکی پیچیده و مدارهای کنترلی پیشرفته استفاده می‌کنند. این قطعات و مدارها با توجه به تغییرات ولتاژ یا جریان ورودی، خروجی را به صورت پیوسته تنظیم می‌کنند تا ولتاژ یا جریان خروجی در محدوده دقیقی قرار بگیرد استابلایزر ها در واقع دستگاه‌هایی هستند که برای حفظ و کنترل ولتاژ یا جریان خروجی در شرایطی که ولتاژ یا جریان ورودی متغیر استفاده می‌شوند. آن‌ها به طور گسترده ای در سیستم‌های برقی و الکترونیکی استفاده می‌شوند تا از تغییرات ناخواسته ولتاژ یا جریان جلوگیری کنند و خروجی پایداری تامین کنند.

استابلایزرها معمولاً دارای ورودی و خروجی است. ورودی آن‌ها به ولتاژ یا جریانی که نیاز به استابلیت دارد وصل می‌شود. استابلایزر سپس با استفاده از مدارها و قطعات الکترونیکی داخلی، ولتاژ یا جریان خروجی را به صورت مستقیم یا غیرمستقیم تنظیم می‌کند.

در صورتی که ولتاژ یا جریان ورودی بالا باشد، استابلایزر باید ولتاژ یا جریان خروجی را کاهش دهد. برعکس، اگر ولتاژ یا جریان ورودی کم باشد، استابلایزر باید ولتاژ یا جریان خروجی را افزایش دهد. این تنظیمات با استفاده از مدارها و الگوریتم‌های کنترلی درون استابلایزر انجام می‌شود.

استابلایزرها معمولاً دارای ویژگی‌هایی مانند سرعت عمل، دقت کنترل، پایداری و قابلیت اطمینان هستند. استابلایزر می‌تواند با استفاده از مدارها و الگوریتم‌های پیچیده کنترل خودکار، به طور سریع و خودکار به تغییرات ولتاژ یا جریان ورودی واکنش نشان دهد و خروجی را در محدوده مشخصی نگه دارد.

به طور کلی، استابلایزرها در انواع مختلفی وجود دارند و برای کاربردهای متنوعی استفاده می‌شوند، از جمله سیستم‌های تامین برق، تجهیزات الکترونیکی حساس، سیستم‌های ارتباطی، تجهیزات پزشکی، صنایع و غیره.

استابلایزرها در سیستم‌های تامین برق به عنوان یک عنصر کنترلی مهم استفاده می‌شوند. زمانی که ولتاژ تغییر می‌کند، استابلایزرها به عنوان یک رگولاتور ولتاژ عمل می‌کنند و ولتاژ خروجی را در محدوده مورد نظر نگه می‌دارند. در سیستم‌های تامین برق، استابلایزرها به دو شکل زیر استفاده می‌شوند:

1. حفظ ولتاژ خروجی ثابت:

برخی موارد، ولتاژ برق ورودی به سیستم تامین برق متغیر است و ممکن است به دلایل مختلف از جمله نوسانات شبکه برق یا بارهای پرشکننده، مقدار ولتاژ خروجی از محدوده مورد نظر خارج شود. در این حالت، استابلایزرها برای حفظ ولتاژ خروجی در محدوده مورد نظر به کار می‌روند. زمانی که ولتاژ ورودی بالا یا پایین از حد مشخصی بیرون می‌رود، استابلایزر عملکردهای خود را آغاز می‌کند و ولتاژ خروجی را با استفاده از مدارها و سیستم کنترلی مربوطه تنظیم می‌کند .

2. تأمین ولتاژ پایدار در شرایط برق اضطراری:

در صورت قطع برق یا وقوع خطرات دیگری که باعث قطعی برق می‌شوند، سیستم‌های تامین برق پشتیبانی مثل ژنراتورها و باتری‌ها وارد عمل می‌شوند تا تأمین برق را تضمین کنند. استابلایزرها در این حالت به عنوان یک عنصر کنترلی میانی عمل می‌کنند تا ولتاژ خروجی از سیستم‌های پشتیبانی را مانند ژنراتورها یا باتری‌ها را در محدوده مورد نظر نگه دارند. این کار با تنظیم و کنترل جریان و ولتاژ خروجی از سیستم‌های پشتیبانی انجام می‌شود تا ولتاژ خروجی پایدار و مناسبی در شرایط برق اضطراری تأمین شود.

استابلایزرها ابزاری قدرتمند در صنعت الکترونیک، پزشکی، فیلم‌برداری و عکاسی و صنعت خودروسازی هستند. با کنترل و تنظیم ولتاژ یا جریان، این دستگاه‌ها باعث حفظ ولتاژ پایداری و استحکام سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی می‌شوند. استفاده از استابلایزرها منجر به جلوگیری از خرابی تجهیزات، حفظ اطلاعات مهم و بهبود کیفیت تصاویر و ویدئوها می‌شود.

به طور خلاصه، استابلایزرها در سیستم‌های تامین برق برای حفظ ولتاژ خروجی ثابت و پایدار، و همچنین تأمین برقپیشرفته در شرایط برق اضطراری استفاده می‌شوند.

اگر اطلاعات بیشتری در زمینه شناخت انواع باتری، یو پی اس و استابلایزر نیاز دارید به مقالات قسمت وبلاگ سایت سر بزنید .