استابلایزر چیست + معرفی استابلایزر استاتیک

در این مقاله از نمایندگی زیمنس تهران قصد داریم شما را با مفهوم اینکه معنی استابلایزر چیست و چه کاربردی دارد آشنا کنیم و کاربرد آنها را به شما معرفی کنیم و به طور کلی با آنها آشنا شویم بنابراین تا پایان مقاله با ما همراه باشید.

نوسانات برق شهری ممکن است بعضی اوقات مشکل ساز شود و به وسایل برقی صدمه جدی وارد کند؛ از این رو استابلایزرها ساخته شده اند.

دستگاه استابلایزر چیست؟

استابلایزر یا تثبیت‌کننده ولتاژ (Voltage Stabilizer) دستگاهی است که برای کنترل و تثبیت نوسانات برق شهری استفاده می‌شود. وظیفه اصلی آن این است که ولتاژ ورودی (که ممکن است در اثر نوسانات شبکه برق شهری کم یا زیاد شود) را به ولتاژی ثابت و مناسب برای تجهیزات برقی تبدیل کند و از آسیب‌دیدن وسایل جلوگیری کند.

استابلایزر وسیله ای بسیار کاربردی است که با ایجاد ثبات در برق شهری، باعث می‌شود عمر وسیله های برقی شما بالا برود.

نحوه عملکرد این وسیله به این صورت است که در مسیر جریان برق قرار می‌گیرد و باعث جلوگیری از پرش های پی در پی و بروز نوسان می‌شود.

نکته حائز اهمیت این است که بعضا به استابلایزرها، ترانسفورماتور یا ثابت کننده ولتاژ می‌گویند. آیا میدانید ولتاژ چیست؟

به طور کلی، عمده ترین خرابی ها و مشکلات به وجود آمده در وسایل برقی به دلیل نوسانات برق شهری است. در ادامه به تفاوت محافظ برق با استابلایزر نیز خواهیم پرداخت. و نیز برای خرید استابلایزر میتوانید به نمایندگی زیمنس تهران مراجعه نمایید.

کاربرد استابلایزر چیست؟

وظیفه اصلی آن حفاظت الکتریکی از وسایل برقی در برابر نوسانات برق شهری است. در بسیاری از مناطق، ولتاژ برق ممکن است بیش از حد بالا یا پایین شود و این موضوع می‌تواند به لوازم برقی خانگی و صنعتی آسیب جدی وارد کند. استابلایزر با ثابت نگه داشتن ولتاژ ورودی، شرایطی پایدار برای دستگاه‌ها فراهم می‌کند و مانع از خرابی آن‌ها می‌شود.

مهم‌ترین کاربردهای استابلایزر

1. جلوگیری از آسیب به وسایل برقی: نوسانات برق می‌تواند باعث سوختن برد الکترونیکی یا موتور وسایل شود. استابلایزر با تثبیت جریان، جلوی این مشکل را می‌گیرد.
2. افزایش طول عمر تجهیزات: وقتی ولتاژ در حد استاندارد به دستگاه‌ها برسد، فشار کمتری به قطعات داخلی وارد می‌شود و طول عمر آن‌ها افزایش پیدا می‌کند.
3. کارکرد صحیح و پایدار دستگاه‌ها: بسیاری از وسایل مانند یخچال، کولر گازی، کامپیوتر یا تجهیزات پزشکی نیاز به برق یکنواخت دارند. استابلایزر این شرایط را مهیا می‌کند.
4. کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری: استفاده از استابلایزر باعث می‌شود وسایل برقی کمتر دچار خرابی شوند و هزینه تعمیر یا تعویض کاهش یابد.

ممکن است برای شما هم این سوال پیش آمده باشد که کار استابلایزر چیست؟ کاربرد این محافظ ها به طور معمول در یخچال، تلویزیون، کامپیوتر و… مناسب است؛ البته از استابلایزرها در دستگاه های سونوگرافی و یا حتی CNC نیز استفاده می‌شود.

ساختار داخلی استابلایزر چگونه است؟

ساختار داخلی استابلایزر شامل چند بخش اصلی است که با هم کار می‌کنند تا ولتاژ برق ورودی را تثبیت و پایدار کنند. در ادامه به طور ساده و قابل فهم توضیح می‌دهم:

1. ترانسفورمر (Transformer): ترانسفورمر یکی از مهم‌ترین اجزای استابلایزر است. این بخش وظیفه دارد ولتاژ ورودی را افزایش یا کاهش دهد تا به مقدار استاندارد برسد. در استابلایزرهای سروو موتور و استاتیک، ترانسفورمر معمولاً متغیر و دقیق است تا ولتاژ را به شکل یکنواخت کنترل کند.

2. مدار کنترل (Control Circuit): مدار کنترل، وظیفه شناسایی نوسانات ولتاژ و فرمان دادن به ترانسفورمر یا رله‌ها را دارد. در مدل‌های پیشرفته، این مدار به صورت دیجیتال یا میکروپروسسوری عمل می‌کند و ولتاژ را دقیقاً در محدوده تعیین‌شده نگه می‌دارد.

3. رله‌ها یا سروو موتور:

• در استابلایزرهای رله‌ای، رله‌ها وظیفه تغییر وضعیت ترانسفورمر را دارند تا ولتاژ به محدوده استاندارد برسد.
• در استابلایزرهای سروو موتور، سروو موتور با حرکت مکانیکی سیم‌پیچ ترانسفورمر، ولتاژ خروجی را تثبیت می‌کند.

4. فیوز و محافظ‌ها: فیوزها و سایر مدارهای محافظ، از وسایل برقی در برابر اضافه جریان و اتصال کوتاه محافظت می‌کنند. این بخش برای امنیت و جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات بسیار مهم است.

5. نمایشگر و نشانگرها (اختیاری): بعضی استابلایزرها دارای نمایشگر دیجیتال یا LED هستند که ولتاژ ورودی، خروجی و وضعیت عملکرد دستگاه را نشان می‌دهند.

به طور خلاصه، ساختار داخلی استابلایزر شامل:
ترانسفورمر → مدار کنترل → رله یا سروو موتور → فیوز و محافظ‌ها → نمایشگر است. این اجزا با هم کار می‌کنند تا برق ورودی را پایدار و مناسب برای دستگاه‌ها کنند.

نحوه عملکرد استابلایزرها

نحوه کار استابلایزر بر اساس تشخیص نوسانات برق و تنظیم ولتاژ خروجی است و به این صورت عمل می‌کند:

استابلایزرها چه مزایایی دارند؟

استابلایزرها مزایای بسیار مهمی دارند که باعث شده در خانه‌ها، ادارات و حتی صنایع مورد استفاده قرار بگیرند. بعد از اینکه با مفهوم اینکه استابلایزر چیست و چه کاربردی دارد، آشنا شدیم، در ادامه می‌خواهیم با مزایای آنها نیز آشنا شویم که مهم‌ترین مزایای استابلایزر عبارتند از:

• تثبیت ولتاژ برق: اصلی‌ترین مزیت استابلایزر این است که ولتاژ ورودی را در محدوده استاندارد نگه می‌دارد و مانع از نوسانات خطرناک می‌شود.
• محافظت از وسایل برقی: استابلایزر از وسایلی مانند یخچال، کولر گازی، کامپیوتر و تجهیزات حساس در برابر نوسانات برق محافظت می‌کند.
• افزایش طول عمر دستگاه‌ها: وقتی دستگاه‌ها با ولتاژ ثابت کار کنند، فشار کمتری به موتور و برد الکترونیکی وارد می‌شود و عمر آن‌ها بیشتر می‌شود.
• جلوگیری از خرابی ناگهانی: بسیاری از وسایل برقی به دلیل نوسانات برق ناگهانی دچار سوختگی یا از کار افتادگی می‌شوند. استابلایزر جلوی این مشکل را می‌گیرد.
• کاهش هزینه تعمیرات: با محافظت از تجهیزات در برابر نوسان، هزینه‌های مربوط به تعمیر یا تعویض وسایل کاهش می‌یابد.
• کارکرد پایدار دستگاه‌های حساس: تجهیزاتی مثل دستگاه‌های پزشکی یا صنعتی برای عملکرد دقیق نیاز به برق یکنواخت دارند که استابلایزر آن را فراهم می‌کند.
• کاهش مصرف برق: گاهی اوقات افت ولتاژ در جریانات درون شهری، باعث می‌شود، راندمان دور موتور کاهش پیدا کند و در نتیجه گرما افزایش پیدا کند و انرژی بیشتری مصرف خواهد شد و هزینه ها افزایش پیدا خواهد کرد.
• محافظ اتصالات کوتاه: ممکن است بعضی اوقات، در حد فاصله اتصال مدار داخلی و جریان خارجی اختلال به وجود بیاید؛ در این زمان استابلایزر مانع انتقال جریان می‌شود و از بروز مشکل جلوگیری می‌کند.
• ثابت کننده برق شهری: از دیگر کاربردهای استابلایزر برق این است که باعث تثبیت برق شهر، می‌شود و می‌تواند به درستی راندمان وسایل الکتریکی را بالا ببرد و باعث افزایش طول عمر وسایل برقی بشود.

معایب استابلایزر چیست؟

استابلایزر مزایای زیادی دارد، اما مانند هر دستگاه دیگری معایبی هم دارد که بهتر است قبل از خرید بدانید:

1.  هزینه بالا: به خصوص مدل‌های پیشرفته مانند سروو موتور و استاتیک قیمت بالاتری نسبت به محافظ برق ساده دارند.
2. مصرف انرژی اضافی: استابلایزرها در حین کار مقداری انرژی مصرف می‌کنند که به ویژه در مدل‌های بزرگ و صنعتی محسوس است.
3. وزن و حجم نسبتاً زیاد: بعضی از استابلایزرها، به خصوص نوع سروو موتور و استاتیک، بزرگ و سنگین هستند و جای زیادی می‌گیرند.
4.  نگهداری و سرویس دوره‌ای: مدل‌های مکانیکی مثل رله‌ای و سروو موتور نیاز به سرویس و بررسی دوره‌ای دارند تا عملکرد صحیح و طول عمر بالایی داشته باشند.
5.  تاخیر جزئی در اصلاح ولتاژ: در استابلایزرهای رله‌ای، هنگام نوسانات شدید برق، ممکن است مدتی کوتاه طول بکشد تا ولتاژ اصلاح شود، هرچند این زمان معمولاً کوتاه است.

تفاوت محافظ برق با استابلایزر

این تفکر استابلایزر همان محافظ برق است، کاملا اشتباه است. محافظ ها تنها یک برد دارند که در زمان تغییر ولتاژ، اتصال را قطع می‌کنند. این محافظ ها با استفاده از مدار تاخیری که دارند، این قابلیت را دارند که از وصل شدن جریان برق را به طور موقت به تاخیر بیندازند. در جدول زیر تفاوت محافظ برق را با استابلایزر بیان کردیم:

اما به این نکته نیز باید توجه کرد که اگر شما در محلی زندگی می‌کنید که دارای نوسانات بسیار زیاد است باید چه کنید؟!

تفاوت اصلی استابلایزر استاتیک با محافظ دقیقا در اینجا مشخص می‌شود که استابلایزر های استاتیک در موقع بروز نوسانات ولتاژ، برق را قطع نمی‌کنند و آنها را به درستی اصلاح می‌کنند.

انواع استابلایزر چیست؟

استابلایزرها انواع مختلفی دارند که بر اساس نوع آنها کاربرد آنها نیز کمی متفاوت است؛ انواع استابلایزرها بر اساس تکنولوژی ساخت و نحوه عملکرد دسته‌بندی می‌شوند. در ادامه قصد داریم شما را با انواع استابلایزر آشنا کنیم.

استابلایزر رله ای

استابلایزر رله‌ای یکی از رایج‌ترین و اقتصادی‌ترین مدل‌ها است. این دستگاه با استفاده از رله‌های الکتریکی ولتاژ برق ورودی را کنترل و تنظیم می‌کند. هر زمان که نوسان شدیدی در ولتاژ ایجاد شود، رله‌ها عمل کرده و برق را در محدوده استاندارد قرار می‌دهند. این نوع استابلایزر بیشتر برای مصارف خانگی مانند تلویزیون، یخچال و ماشین لباسشویی کاربرد دارد. مهم‌ترین ویژگی آن قیمت مناسب و عملکرد ساده است، اما نسبت به مدل‌های پیشرفته دقت کمتری دارد.

استابلایزر رله ای مناسب خانه می‌باشد به این دلیل که جریان برق با ولتاژ پایین تری منتقل می‌شود. این نوع استابلایزر در دو نوع دستی و اتوماتیک وجود دارد و روش کار آنها به این گونه است که ترانس ها و رله ها را در موقعیت های مختلف قرار می‌دهند و جریان را مطابق با ولتاژ ها مختلف منتقل می‌کنند.

استابلایزر سروو موتور

استابلایزر سروو موتور از سروو موتور و ترانس متغیر برای تثبیت ولتاژ استفاده می‌کند. این مدل نسبت به نوع رله‌ای دقت بیشتری دارد و می‌تواند نوسانات کوچک را هم به‌خوبی اصلاح کند. به دلیل دقت بالا و پایداری بهتر، استابلایزر سروو موتور برای وسایل حساس‌تر مانند کولر گازی، تجهیزات پزشکی و دستگاه‌های صنعتی مناسب است. البته این مدل قیمت بیشتری دارد، اما در عوض کیفیت و کارایی بالاتری ارائه می‌دهد.

یکی دیگر از انواع استابلایزرها سرووها هستند که به آنها servomechanism نیز گفته می‌شود؛ البته این نوع استابلایزرها نام های دیگری نیز دارند، به طور مثال اسم دیگر آنها Negative Feedback می‌باشد.

این نوع وسیله بر خلاف استابلایزرهای قبلی می‌تواند جریان را با ولتاژ بالا و با قدرت منتقل کند، با توجه به قدرت و دقت بالایی که دارند، می‌توان از آنها در جاهای مختلفی استفاده کرد؛ دقت داشته باشید که این وسیله در دو نوع تک فاز و سه فاز وجود دارد.

استابلایزر استاتیک

استابلایزر استاتیک جدیدترین و پیشرفته‌ترین نوع استابلایزر به شمار می‌رود. این دستگاه بدون قطعات مکانیکی و کاملاً به صورت الکترونیکی عمل می‌کند، به همین دلیل سرعت واکنش آن بسیار بالا و دقت آن در تثبیت ولتاژ فوق‌العاده است. استابلایزر استاتیک معمولاً در محیط‌هایی که تجهیزات بسیار حساس وجود دارد، مانند سرورها، مراکز داده و دستگاه‌های پزشکی استفاده می‌شود. هرچند قیمت آن نسبت به سایر مدل‌ها بیشتر است، اما بهترین انتخاب برای دستگاه‌های گران‌قیمت و حساس به نوسانات برق محسوب می‌شود.

همانطور که اسم این وسیله پیداست این استابلایزر بر خلاف دو مورد قبلی از هیچ قطعه متحرکی استفاده نمی‌کند و فقط از یک Power Electronic Converter استفاده می‌کند. این نوع قدرت و دقت بسیار بالایی دارد (حتی بیشتر از دو مورد قبلی) و توانایی این را دارد که هر لحظه جریان را بررسی و کنترل کند. تجهیزات استابلایزر استاتیک عبارت اند از:

• ترانس افزاینده و کاهنده
• موتور IGBT
• میکرو پردازنده
• میکرو کنترلر
• و…

تفاوت استابلایزر و رگولاتور

هر دو وسیله کاربرد مشابه به هم دارند، ولی از نظر ساختار با یکدیگر متفاوت هستند. تفاوت استابلایزر و رگولاتور در برقراری ارتباط با وسایل برقی است و تفاوت جزئی در آنها وجود ندارد.

1.تعریف و وظیفه اصلی

• استابلایزر (Stabilizer): دستگاهی است که ولتاژ برق ورودی را تثبیت کرده و آن را در محدوده استاندارد برای وسایل برقی نگه می‌دارد.
• رگولاتور (Regulator): وسیله‌ای است که برای تنظیم و کنترل ولتاژ یا جریان در یک مدار الکتریکی استفاده می‌شود (عمدتاً در سیستم‌های الکترونیکی و صنعتی).

2.محل استفاده

• استابلایزر: بیشتر برای مصارف خانگی و صنعتی به‌عنوان واسطه بین برق شهری و وسایل برقی (مثل کولر، یخچال، سرور، تجهیزات پزشکی).
• رگولاتور: بیشتر در مدارات الکترونیکی و سیستم‌های صنعتی به کار می‌رود تا ولتاژ ثابت و دقیقی برای قطعات داخلی فراهم کند (مثلاً رگولاتور ۵ ولت در بردهای الکترونیکی).

3.نوع عملکرد

• استابلایزر: نوسانات ولتاژ را گرفته و برق را پایدار می‌کند تا دستگاه‌های برقی نسوزند یا دچار افت کارایی نشوند.
• رگولاتور: ولتاژ خروجی را با دقت بالا روی یک مقدار مشخص (مثلاً ۵ ولت یا ۱۲ ولت) تنظیم می‌کند.

4.کاربردها

• استابلایزر: حفاظت از لوازم خانگی و تجهیزات صنعتی در برابر نوسانات برق.
• رگولاتور: استفاده در منبع تغذیه کامپیوتر، شارژر موبایل، مدارهای الکترونیکی و تجهیزات دقیق.

سخن پایانی

استابلایزر دستگاهی است که با تثبیت ولتاژ برق ورودی، از نوسانات ناگهانی و آسیب‌زننده به وسایل برقی جلوگیری می‌کند. این دستگاه‌ها در انواع رله‌ای، سروو موتور و استاتیک تولید می‌شوند و هر کدام ویژگی‌ها و دقت خاص خود را دارند. استابلایزرها با حفاظت از یخچال، کولر گازی، تلویزیون، تجهیزات پزشکی و صنعتی، طول عمر دستگاه‌ها را افزایش داده و از خرابی ناشی از نوسان برق جلوگیری می‌کنند. اگرچه مدل‌های پیشرفته‌تر هزینه و حجم بیشتری دارند، اما برای وسایل حساس و گران‌قیمت انتخاب مناسبی هستند و استفاده از آن‌ها موجب امنیت و کارکرد پایدار تجهیزات برقی می‌شود. همانطور که گفته شد استابلایزرها کاربردهای بسیار زیادی در منازل، شرکت ها، کارخانه های صنعتی و… دارند و می‌توانند باعث افزایش طول عمر وسایل برقی شوند و از آنها در برابر نوسانات مختلف محافظت کنند. برای خواندن ادامه مطالب آموزشی اتوماسیون صنعتی با ما همراه باشید.