استابلایزر چیست؟ معرفی انواع و کاربردهای استابلایزر

با توجه به اینکه نویز های شدید برق شهری و یا قطع و وصل ناگهانی ولتاژ یکی از عوامل اصلی خراب شدن وسایل برقی است وجود دستگاهی برای کنترل نوسانات جریان برق AC و جلوگیری از آسیب جدی به موتور و کمپرسور دستگاه برقی بسیار ضروری است پیشرفت تکنولوژی در مقیاس های ریز و درشت سبب تولید دستگاه های کنترل و تثبیت کننده ولتاژ شده است که استابلایزر نیز یکی از این ابزار الکترونیکی است،‌ به عبارت دیگر با استفاده از این دستگاه می توان با تثبیت ولتاژ به میزان قابل توجهی طول عمر و کارکرد مناسب دستگاه برقی را افزایش داد که تقریبا عملکردی شبیه به محافظ برق دارد؛ در ادامه به یکی از پرسش های رایج با عنوان استابلایزر چیست؟ پاسخ داده و به بررسی مزیت ها و انواع آن می پردازیم.

استابلایزر چیست؟

به طور کلی ماهیت جریان برقی که پشت کلید و پریز ها وجود دارد یک جریان نوسان دار است و به طور پیوسته و مداوم بالا یا پایین می شود استابلایزر یا تثبیت کننده ولتاژ ابزاری الکترونیکی برای تغذیه وسیله برقی از یک جریان الکتریسیته بدون نوسان است، به عبارت دیگر کمبود،‌ ازدیاد ولتاژ یا نوسان های ناگهانی و ذره بینی پشت استابلایزر باقی می مانند و یک جریان صاف، دقیق و بدون مشکل به دستگاه می رسد.
استابلایزر یک وسیله الکترونیکی است که برای ایجاد ولتاژ ثابت ورودی در وسایل مختلف برقی خانگی و صنعتی استفاده می شود، تقریبا تمام دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی برای کار با حداکثر راندمان به یک منبع ولتاژ برای تغذیه نیاز دارند در صورتی که این ولتاژ توزیع برق ورودی ناپایدار باشد نوسانات قابل توجهی ایجاد می کند که منجر به از دست رفتن بهره وری و کارایی دستگاه ها و تجهیزات خواهد شد استابلایزر،‌ ترانس یا تثبیت کننده ولتاژ در مسیر جریان برق ورودی قرار گرفته و از بروز نوسان و پرش های ناگهانی برق شهری و برق سه فاز در کلیه لوازم برقی محافظت می کند.

موارد کاربرد استابلایزر

همانطور که اشاره شد استابلایزر ها از دستگاه ها و تجهیزات الکتریکی در برابر ولتاژ کم یا زیاد و دیگر موج های ولتاژ محافظت می کند، این دستگاه تثبیت کننده ولتاژ دارای یک سیستم میکروپروسسور هستند بنابراین می توانند با اندازه گیری میزان ولتاژ ورودی افزایش یا کاهش ولتاژ را تشخیص داده و آن را تثبیت کنند، عموما وظیفه یک تثبیت کننده ولتاژ این است که جریان برق شهری را متناسب با نیاز و مشخصات وسیله مورد نظر روی 220 یا 230 ولت نگه دارد و در مورد برق های سه فاز و صنعتی این میزان را در گستره ی 380 تا 400 ولت مدیریت کند.
وسایل برقی تحت تأثیر نوسان ولتاژ دچار سوختن یا سایر آسیب های جبران ناپذیر می شوند بنابراین استابلایزر ها با تثبیت خودکار چنین نوساناتی جریان مداوم و ولتاژ ورودی ثابت ایجاد می کنند و به دلیل متغیر بودن عملکرد آنها با توجه به ولتاژ ورودی متغیر می توانند درصد های مشخصی از نوسانات را تحمل کنند از آنها می توان در آسانسور ها، وسایل برقی خانگی نظیر تلویزیون و یخچال و همچنین وسایل برقی صنعتی استفاده کرد بنابراین می توان گفت که استابلایزر نوعی تثبیت کننده ولتاژ با کارایی بالاست که در محیط های خانگی، صنعتی، بیمارستانی( دستگاه سی تی اسکن، ‌اتاق عمل، سونوگورافی و… ) و عمومی( پمپ آب، سالن های نمایش و تالارها) قابل استفاده است و در مورد صنایع حساس مانند CNC و دستگاه های پزشکی که به مدد برق کار می کنند وجود این دستگاه نقش مرگ و زندگی را ایفا می کند.

مزیت های استفاده از استابلایزر

امروزه دستگاه های تثبیت کننده ولتاژ در کنار سایر لوازم برقی و نور و روشنایی به عنوان بخش جدا نشدنی و ضروری زندگی روزمره ما شناخته می شوند که به منظور پیش بردن کار در یک سطح قابل اطمینان و اتکا حداقل یکی از آنها در خانه، واحد های صنعتی نظیر کارگاه و کارخانه وجود دارد، در مورد نقش و کارکرد استابلایزر ها باید گفت که این ابزار های الکتریکی جریان های ضعیف را تقویت کرده وجریان های بالا را در حد مورد نیاز وسایل برقی نگه می دارند و با این کار علاوه بر افزایش طول عمر وسایل برقی کیفیت عملکرد آنها را حتی در طولانی مدت افزایش می دهند.

تثبیت برق شهری

با توجه به اینکه برق شهری دائما دچار نوسانات ولتاژ است و هر وسیله برقی متناسب با یک طیف مخصوص دریافت برق و الکتریسیته طراحی شده است و بسته به حساسیت مکانی که وسیله در آن مورد استفاده قرار می گیرد نوسان مشخصی برای عملکرد بدون مشکل وسایل مختلف در نظر گرفته شده است اما از انجایی که جریان برق شهری دائما دچار نوسانات ولتاژ است و تکرار این نوسانات حتی در مقیاس مجاز سبب کاهش طول عمر و اختلال عملکرد وسیله برقی می شود وجود یک استابلایزر برای تثبیت میزان ولتاژ ورودی و در نتیجه افزایش قابل توجه عمر و راندمان دستگاه های مصرف کننده غیر قابل چشم پوشی است.

محافظت در برابر نوسانات لحظه ای‌ و اتصال کوتاه

تثبیت کننده ولتاژ علاوه بر این که با قابلیت تنظیم جریان مناسب برای هر دستگاه الکتریکی از وسیله برقی در هنگام بروز نوسانات لحظه ای محافظت می کند، در صورتی که به هر دلیلی اتصالی در خروجی یا مدارات داخلی استابلایزر باشد بلافاصله به صورت اتوماتیک توسط میکروکنترلر تعبیه شده در خود جریان خروجی را قطع کرده و از بوجود آمدن هرگونه ایراد و مشکل برای دستگاه مصرف کننده جلوگیری می کند.

کاهش هزینه مصرف برق

افت و افزایش ولتاژ برق باعث اختلال در عملکرد دستگاه ها شده و با کاهش میزان قدرت بهره وری الکتروموتور سبب پایین آمدن دور الکترو موتور و گرم شدن آن می شود در نتیجه شاهد افزایش تلفات انرژی و مصرف برق خواهیم شد، یکی از مزیت های استفاده از تثبیت کننده ولتاژ کاهش مصرف برق است به عبارت دیگر این دستگاه با کنترل میزان برق ورودی از داغ شدن موتور جلوگیری کرده و سبب صرفه جویی در مصرف برق می شود.

انواع استابلایزر

استابلایزر های نسل جدید نوسانات ریز در فاصله زمانی یک میلی ثانیه را نیز شناسایی کرده و از امکان ایجاد آسیب به وسیله برقی جلوگیری می کنند،‌ با توجه به نقش این ابزار های الکترونیکی در افزیش راندمان وسایل برقی استابلایزر ها در نمونه های فوق العاده گسترده ای تولید می شوند که از میان آنها می توان به مدل هایی از قبیل دیجیتال، دستی،‌ بزرگ و صنعتی یا کوچک و خانگی اشاره کرد؛‌ به طور کلی می توان گفت انواع استابلایزر ها برای کاربرد های مختلف الکتریکی در دو نوع کلی تک فاز و سه فاز اختراع شده اند که همین امر روند فروش و انتخاب آنها را با توجه به کاربرد شان متفاوت کرده است.

استابلایزر رله ای

این دسته از تثبیت کننده های ولتاژ مخصوص کاربری های خانگی بوده و برای مقیاس مشخص به کار می روند و در حالت کلی نحوه عملکرد آنها به عملکرد ترانس و رله های که ترانس را در وضعیت های مختلف قرار می دهند وابسته است، در صورت نیاز به کاهش یا افزایش ولتاژ ترانس فقط یک حالت ( افزایش یا کاهش) را تجربه می کند؛ ویژگی هایی از قبیل هزینه کم،‌ دقت قابل قبول، وزن پایین و … این نوع از استابلایزرها را به گزینه ی محبوب برای مصارف خانگی و تجاری کوچک تبدیل کرده است با این حال نسبت به محلی که مورد استفاده قرار می گیرند سرعت اصلاح جریان در آنها بسیار کند بوده و از دوام، استحکام و ماندگاری کمتری نسبت به مدل های صنعتی برخوردار هستند.

استابلایزر سروو

نام سروو از نوع موتور بکار برده شده در این تثبیت کننده گرفته شده که برای تصحیح جریان ولتاژ از موتور سروو و اریانس مطابق با یک ترانسفورماتور تقویتی و باک استفاده می شود به عبارت دیگر تثبیت کننده سروو سیستمی است که جریان متناوب AC پایدار را فراهم کرده و این ولتاژ تثبیت شده را در جایی که میزان ولتاژ منبع تغذیه به شدت قابل تغییر است به کار می برد و می توان گفت که با این قابلیت منبع تغذیه پایدار،‌ محافظت در برابر ولتاژ کم یا ولتاژ زیاد،‌ اضافه بار و اتصال کوتاه را برای وسیله برقی تضمین می کند.

استابلایزر استاتیک

بر خلاف دو نمونه قبلی در این نوع تثبیت کننده هیچ قسمت متحرکی در مدار مشاهده نمی شود و از مدار مبدل الکترونیکی به منظور تنظیم ولتاژ ورودی دستگاه های مختلف استفاده می کند همچنین در مقایسه با استابلایزر های سروو می توان دقت بیشتر و تنظیم ولتاژ عالی توسط این نوع تثبیت کننده ها انجام داد؛ ترانسفورماتور تقویت کننده باک، میکرو کنترلر،‌ میکروپردازنده، مبدل توان IGBT و همچنین کنترل کننده DSP از مهم ترین اجزاء تشکیل دهنده این استابلایزر می باشد.
به طور کلی باید گفت که یک راه حل عالی و کار آمد به منظور بهبود کارایی تجهیزات برقی استفاده از استابلایزر ها بخصوص نوع استاتیک آن است که وجود آن در مکان هایی که دارای ماشین آلات پیچیده می باشد و همچنین کارخانه های گران قیمت بسیار مناسب و کاربردی تر است.

تفاوت استابلایزر و محافظ ولتاژ

محافظ های برق دارای یک برد الکترونیکی هستند و در هنگام تغییر ناگهانی سطح ولتاژ اقدام به قطع کردن جریان برق می کنند همچنین در آنها یک مدار تأخیری وجود دارد و جریان برق را پس از مدت معینی مجدا وصل می کند این عملکرد بدوی هرچند برای دستگاه برقی مورد نیاز است ولی در مناطقی که دائما با نوسان برق مواجه هستند به هیچ عنوان کافی نمی باشد، بنابراین تفاوت بسیار زیادی بین استابلایزر ها و محافظ های برق وجود دارد.
تفاوت اصلی بین این دو دستگاه کنترل جریان در این است که تثبیت کننده ولتاژ با بروز تغییرات ولتاژ بجای قطع کردن جریان برق اقدام به اصلاح ولتاژ در محدوده مشخص شده می کند و با رفع نوسانات برق در خروجی ایمنی لوازم برقی را افزایش می دهد و دارای ویژگی هایی است که از آن یک محافظ بسیار مطمئن می سازد؛‌ به بیان ساده تر این دستگاه با توجه به ویژگی ها و قابلیت هایی که دارد علاوه بر محافظت از وسیله برقی در برابر نوسانات شهری و منابع انرژی در صورتی که آسیب و مشکل در خود مدار ایجاد شود اجازه نمی دهد آسیبی به وسیله برقی وارد شود.

سؤالات متداول

طبق تحقیقات انجام شده مهم ترین عامل آسیب و خرابی وسایل برقی شامل مواردی از جمله نوسانات برق، نویز ها،‌ قطع و وصل ناگهانی و افزایش و کاهش میزان ولتاژ می شود که هر کدام از آنها خسارت هایی در قسمت های حساس دستگاه مانند موتور، کمپرسور، پاور و غیره ایجاد می کند و هزینه بوجود آمده از خسارت احتمالی و عملکرد نامناسب یو پی اس در اکثر مواقع به مراتب بیشتر از هزینه جلوگیری و پیشگیری از طریق بهروری از دستگاه هایی نظیر محافظ و استابلایزر است.

پر واضح است که نوسانات ولتاژ نقش مهمی در آسیب رساندن به وسایل برقی خانگی و صنعتی دارد و علاوه بر کاهش عمر مفید وسیله برقی عملکرد پیوسته آن را دچار قطعی کرده و سبب کاهش توان و ظرفیت کاربردی وسیله برقی می شود،‌ همچنین با کاهش سرعت موتور های محرکه در وسایل برقی گرماساز باعث افزایش فشار شده و همچنین بخش محاسبات دستگاه های دیجیتال را با مشکل روبرو می کند.

استابلایز یک دستگاه الکترونیکی است و با کنترل ولتاژ های ورودی تضمین می کند که وسیله برقی از یک جریان بی نوسان الکتریسیته تغذیه خواهد کرد و با تثبیت میزان برق ورودی علاوه بر بالا بردن طول عمر دستگاه و کیفیت کارایی آن سبب کاهش مصرف انرژی و هزینه برق مصرفی می شود.