نوسانات ولتاژ برق یکی از مشکلات رایج در شبکههای برق شهری و صنعتی است. کاهش یا افزایش ولتاژ میتواند عملکرد تجهیزات الکتریکی را مختل کند و در برخی شرایط حتی باعث آسیبدیدگی یا کاهش عمر قطعات شود. به همین دلیل، در بسیاری از محیطهای مسکونی، تجاری و صنعتی از استابلایزر ولتاژ برای تثبیت و کنترل برق ورودی استفاده میشود. یکی از انواع پرکاربرد استابلایزرها، استابلایزر سروو موتور یا Servo Motor Voltage Stabilizer است. این دستگاه با استفاده از یک سروو موتور، مدار کنترل و ترانسفورماتور متغیر، تغییرات ولتاژ ورودی را تشخیص داده و برای رساندن ولتاژ خروجی به مقدار مطلوب اقدام میکند. دقت مناسب در تنظیم ولتاژ و امکان استفاده در کاربردهای مختلف باعث شده استابلایزرهای سرووموتوری در بسیاری از تجهیزات صنعتی، پزشکی، آزمایشگاهی، اداری و حساس مورد استفاده قرار بگیرند. در ادامه این پست از بهین صنعت به بررسی این دستگاه می پردازیم.
همچنین برای خرید انواع استابلایزر نیز با ما در تماس باشد:
دفتر مرکزی : تهران ، خیابان جانبازان شرقی، پلاک 19, طبقه ۲
2005 44 77 – 021 – 2 74 75 779 – 021
تلفن همراه:
09123064586 – 09135445006 – 09199015006 – 09195445002
دفتر اصفهان: کاشان – نبش بلوار دانش – بالاتر از شیرینی یاس – تقاطع بهفرد (رودخانه)
031-55470990 – 031-55470900
دفتر مشهد: مشهد – بلوار جانباز- جانباز ١٣ – نبش شهيد عجمی ١١
٣٧٦٢٨٩٥٠-051
دفتر سمنان: شاهرود – بلوار دانشجو
09124732658
استابلایزر سروو موتور چیست؟
استابلایزر سرووموتوری نوعی تثبیتکننده خودکار ولتاژ است که برای جبران افت و افزایش ولتاژ برق از یک سیستم سروو موتور استفاده میکند.
در این دستگاه، مدار کنترل بهصورت مداوم ولتاژ را اندازهگیری میکند و مقدار آن را با ولتاژ مرجع مقایسه میکند. اگر ولتاژ ورودی کمتر یا بیشتر از محدوده موردنظر باشد، مدار کنترل میزان خطا را تشخیص داده و فرمان لازم را به سروو موتور ارسال میکند.
سروو موتور نیز با حرکت دادن مکانیزم تنظیمکننده روی ترانسفورماتور متغیر، شرایط تبدیل ولتاژ را تغییر میدهد تا ولتاژ خروجی اصلاح شود.
به زبان ساده، عملکرد استابلایزر سرووموتوری را میتوان اینگونه خلاصه کرد:
اندازهگیری ولتاژ → مقایسه با ولتاژ مرجع → تشخیص افت یا افزایش → حرکت سروو موتور → اصلاح ولتاژ خروجی
به همین دلیل، استابلایزر سرووموتوری با یک محافظ برق معمولی تفاوت دارد. محافظ برق در بسیاری از شرایط نامناسب، برق را قطع میکند؛ اما استابلایزر تلاش میکند ولتاژ را اصلاح کرده و در محدوده مطلوب نگه دارد.
استابلایزر سروو موتوری چگونه کار میکند؟
عملکرد استابلایزر سرووموتوری بر پایه یک سیستم کنترل حلقهبسته انجام میشود. در این سیستم، ولتاژ ورودی و خروجی بهطور مداوم اندازهگیری میشود و نتیجه اندازهگیری با مقدار ولتاژ مرجع مقایسه میشود.
اگر ولتاژ شبکه کاهش پیدا کند، سیستم کنترل این افت را تشخیص داده و فرمان افزایش ولتاژ را صادر میکند. سروو موتور سپس مکانیزم تنظیم ترانس را حرکت میدهد تا ولتاژ خروجی افزایش پیدا کند.
در صورتی که ولتاژ ورودی بیش از مقدار مطلوب باشد، سروو موتور در جهت مخالف حرکت کرده و شرایط ترانسفورماتور را تغییر میدهد تا ولتاژ خروجی کاهش یابد.
این فرایند بهصورت خودکار و مداوم انجام میشود و هدف آن حفظ ولتاژ خروجی در محدوده مشخص است.
یک مثال ساده
فرض کنید دستگاهی برای عملکرد صحیح به ولتاژ حدود ۲۲۰ ولت نیاز دارد، اما ولتاژ شبکه در طول روز تغییر میکند.
اگر ولتاژ ورودی کاهش پیدا کند، استابلایزر این افت را تشخیص میدهد و با حرکت سروو موتور، نسبت تبدیل ترانس را تغییر میدهد تا ولتاژ خروجی به مقدار موردنظر نزدیک شود.
اگر ولتاژ ورودی افزایش پیدا کند، فرایند برعکس میشود و دستگاه تلاش میکند ولتاژ خروجی را کاهش دهد.
البته محدوده ولتاژ ورودی، دقت تنظیم خروجی و سرعت اصلاح در هر استابلایزر به طراحی و مشخصات فنی همان دستگاه بستگی دارد.
اجزای اصلی استابلایزر سروو موتور
ساختار استابلایزرهای سرووموتوری با توجه به توان، نوع کاربرد و طراحی سازنده میتواند متفاوت باشد، اما بیشتر آنها از مجموعهای از اجزای اصلی تشکیل شدهاند.
| جزء | وظیفه |
|---|---|
| سروو موتور | حرکت دادن مکانیزم تنظیم ولتاژ |
| مدار کنترل | اندازهگیری ولتاژ و صدور فرمان اصلاح |
| ترانسفورماتور متغیر | تغییر میزان ولتاژ برای جبران افت یا افزایش |
| جاروبک یا مکانیزم تماس | انتقال موقعیت تنظیم روی سیمپیچ ترانس |
| ترانس Buck/Boost | کمک به جبران افت یا افزایش ولتاژ در برخی طراحیها |
| مدار اندازهگیری | پایش ولتاژ ورودی و خروجی |
| سیستم حفاظتی | محافظت در برابر اضافهبار، اتصال کوتاه و شرایط نامناسب |
در برخی مدلهای پیشرفتهتر، از میکروکنترلر یا سیستمهای دیجیتال نیز برای کنترل دقیقتر استفاده میشود.
مهمترین کاربردهای استابلایزر سروو موتور
استابلایزر سرووموتوری تنها برای یک صنعت خاص طراحی نشده است. هر محیطی که تجهیزات آن به نوسان ولتاژ حساس باشند، میتواند به استفاده از سیستم تثبیت ولتاژ نیاز داشته باشد.
۱. صنایع و خطوط تولید
در کارخانهها و خطوط تولید، تجهیزات مختلفی بهصورت همزمان فعالیت میکنند. ماشینآلات، تجهیزات کنترل، سیستمهای اتوماسیون و دستگاههای الکترونیکی میتوانند نسبت به تغییرات نامناسب ولتاژ حساس باشند.
نوسان شدید ولتاژ ممکن است باعث توقف دستگاه، ایجاد خطا در سیستم کنترل یا کاهش کیفیت عملکرد تجهیزات شود.
به همین دلیل، استابلایزرهای سرووموتوری در بسیاری از کاربردهای صنعتی برای ایجاد یک منبع ولتاژ پایدارتر مورد استفاده قرار میگیرند.
۲. دستگاههای CNC و ماشینآلات دقیق
ماشینآلات CNC از تجهیزات حساس صنعتی محسوب میشوند و سیستمهای کنترلی و الکترونیکی متعددی در آنها وجود دارد.
نوسان برق میتواند در عملکرد بخش کنترل، درایوها و سایر اجزای الکترونیکی دستگاه اختلال ایجاد کند.
استفاده از یک استابلایزر مناسب میتواند به تأمین ولتاژ پایدارتر برای این تجهیزات کمک کند.
۳. تجهیزات پزشکی
برخی تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی به کیفیت مناسب برق و ثبات ولتاژ نیاز دارند. تجهیزاتی مانند دستگاههای تصویربرداری، تجهیزات آزمایشگاهی و برخی ابزارهای دقیق ممکن است نسبت به تغییرات برق حساس باشند.
در این شرایط، استابلایزر میتواند بهعنوان بخشی از سیستم تأمین برق تجهیزات مورد استفاده قرار گیرد.
البته انتخاب استابلایزر برای تجهیزات پزشکی باید با توجه به الزامات سازنده دستگاه و مشخصات دقیق مصرفکننده انجام شود.
۴. تجهیزات اداری و کامپیوتری
کامپیوترها، سرورها، تجهیزات شبکه و برخی تجهیزات اداری نیز ممکن است در برابر نوسانات برق آسیبپذیر باشند.
استفاده از استابلایزر میتواند در شرایطی که مشکل اصلی نوسان ولتاژ است، به تثبیت برق ورودی کمک کند.
با این حال باید توجه داشت که استابلایزر جایگزین UPS نیست. استابلایزر وظیفه اصلی خود را روی تثبیت ولتاژ متمرکز میکند، در حالی که UPS میتواند در زمان قطع برق، انرژی مورد نیاز تجهیزات را از باتری تأمین کند.
۵. تجهیزات صنعتی و سیستمهای اتوماسیون
کنترلرها، تجهیزات اندازهگیری، سنسورها و سیستمهای اتوماسیون صنعتی میتوانند به تغییرات ولتاژ حساس باشند.
در چنین محیطهایی، استابلایزر سرووموتوری میتواند بهعنوان بخشی از سیستم مدیریت برق مورد استفاده قرار گیرد و ولتاژ مناسبتری را برای تجهیزات فراهم کند.
۶. تجهیزات مخابراتی و شبکه
در مراکز مخابراتی، اتاقهای سرور و زیرساختهای شبکه، پایداری منبع تغذیه اهمیت زیادی دارد.
استابلایزر میتواند در شرایطی که شبکه برق دارای نوسان است، برای تثبیت ولتاژ ورودی تجهیزات مورد استفاده قرار گیرد.
انواع استابلایزر سروو موتوری
استابلایزرهای سرووموتوری را میتوان از جنبههای مختلف دستهبندی کرد، اما یکی از مهمترین دستهبندیها بر اساس نوع برق ورودی است.
استابلایزر سروو موتور تکفاز
استابلایزرهای تکفاز برای سیستمهایی طراحی شدهاند که برق مصرفکننده آنها تکفاز است.
این مدلها میتوانند در محیطهای مسکونی، اداری، فروشگاهی، کارگاهها و برخی تجهیزات سبک مورد استفاده قرار گیرند.
استابلایزر سروو موتور سهفاز
استابلایزرهای سهفاز برای تجهیزات و تأسیسات دارای برق سهفاز طراحی میشوند.
این مدلها بیشتر در کارخانهها، خطوط تولید، کارگاههای صنعتی و تجهیزات با توان بالاتر کاربرد دارند.
در استابلایزرهای سهفاز، نوع طراحی و نحوه کنترل فازها میتواند بین مدلهای مختلف متفاوت باشد؛ بنابراین هنگام خرید باید مشخصات فنی دستگاه بهدقت بررسی شود.
تفاوت استابلایزر سروو موتور با استابلایزر رلهای
استابلایزر سرووموتوری و استابلایزر رلهای هر دو برای تثبیت ولتاژ استفاده میشوند، اما روش عملکرد آنها متفاوت است.
در مدل رلهای، اصلاح ولتاژ معمولاً با تغییر پلههای مختلف ترانس و استفاده از رله انجام میشود. در استابلایزر سرووموتوری، یک سروو موتور مکانیزم تنظیم ترانسفورماتور را حرکت میدهد.
| ویژگی | استابلایزر سرووموتوری | استابلایزر رلهای |
| روش اصلاح | سروو موتور و مکانیزم متغیر | رله و پلههای ترانس |
| نوع تنظیم | پیوستهتر | پلهای |
| دقت بالقوه | معمولاً بالاتر | معمولاً پایینتر |
| قطعات متحرک | دارد | معمولاً ندارد |
| نیاز به نگهداری مکانیکی | بیشتر | کمتر |
| کاربرد رایج | صنعتی و تجهیزات حساس | کاربردهای عمومی و سبک |
| قیمت | معمولاً بالاتر | معمولاً اقتصادیتر |
البته کیفیت ساخت، طراحی مدار، نوع ترانس و مشخصات هر محصول میتواند نتیجه نهایی را تغییر دهد. بنابراین برای انتخاب بین دو مدل، نباید تنها به نوع فناوری توجه کرد.
تفاوت استابلایزر سروو موتور و UPS
یکی از اشتباهات رایج، یکسان دانستن استابلایزر و یو پی اس است.
استابلایزر برای تثبیت و اصلاح ولتاژ برق ورودی طراحی شده است.
در مقابل، UPS علاوه بر مدیریت برق، میتواند هنگام قطع شبکه از انرژی ذخیرهشده در باتری استفاده کند و برای مدت مشخصی برق تجهیزات را تأمین کند.
بنابراین اگر مشکل اصلی شما نوسان ولتاژ است، استابلایزر میتواند گزینه مناسبی باشد.
اما اگر قطع برق و نیاز به برق بدون وقفه مطرح باشد، باید UPS یا سیستم برق اضطراری مناسب نیز در نظر گرفته شود.
در برخی پروژهها نیز میتوان از ترکیب استابلایزر و UPS استفاده کرد؛ البته انتخاب این ترکیب باید متناسب با مشخصات تجهیزات و کیفیت برق ورودی انجام شود.
آیا استابلایزر سروو موتور برای خانه مناسب است؟
بله، اما مناسب بودن آن به شرایط برق ساختمان و نوع تجهیزات بستگی دارد.
اگر در یک ساختمان نوسان قابلتوجه ولتاژ وجود داشته باشد و تجهیزات ارزشمند یا حساسی مورد استفاده قرار گیرند، استابلایزر میتواند گزینه مناسبی برای تثبیت برق باشد.
با این حال، برای یک مصرفکننده کوچک ممکن است یک استابلایزر سادهتر یا راهکار حفاظتی دیگری کافی باشد.
همچنین برای تجهیزات بسیار حساس، بسته به نیاز، ممکن است استفاده از UPS یا ترکیب UPS و استابلایزر راهکار مناسبتری باشد.
بنابراین پیش از خرید باید مشخص شود مشکل اصلی برق چیست: نوسان ولتاژ، افت ولتاژ، افزایش ولتاژ، قطع برق یا ترکیبی از این موارد.
طرز کار استابلایرزر:
استابلایزرها (یا ترانس های محافظ برق) وسایلی هستند که ولتاژ برق شهری را در حد ثابت و معین (معمولاً 220 ولت برای برق تک فاز) نگه می دارند و با کنترل کردن نوسانات برق شهری، مانع آسیب دیدن لوازم برقی می شوند. این دستگاه ها سر و صدای زیادی نداشته و مجهز به فناوری روز دنیا (سروو سیستم؛ Servo sys.) می باشند.
استابلایزرها هم برای برق شهری (یک فاز) و هم برای برق سه فاز به منظور مصارف صنعتی و خانگی مورد استفاده قرار می گیرند و ریزپردازنده های به کار رفته در این وسایل ولتاژ ورودی را اندزه گیری و آن را در حد ثابت و معین تنظیم می کنند. هم چنین ولتاژ خروجی این دستگاه ها نیز دارای توان، راندمان، دقت و کیفیت زیادی است. آنالیزهای اقتصادی نشان می دهند استفاده از استابلایزرها و پرداخت هزینه اولیه برای آنها از هزینه های احتمالی تعمیر یا تعویض وسایل برقی به مراتب صرفه تر است.
طرز کار این وسایل به این شکل است که یک جاروبک ذغالی بر روی یک سطح هسته حلقوی مسی با سرعت زیادی چرخش می کند. این کار باعث می شود ولتاژهای لحظه ای بیش از اندازه حذف شوند یا کاهش شدید داشته باشند. این اصلاح بر مبنای تغییر تعداد دور سیم پیچ بر روی هسته های حلقوی و استوانه ای است. از خصوصیات مهم این دستگاه ها می توان به پیوستگی خطی و سینوسی کامل بودن ولتاژ خروجی، هماهنگی فازها، دیجیتالی بودن مکانسیم کنترل، بالابودن توان، بازدهی و دقت و کیفیت آن اشاره کرد.
استابلایزر ولتاژ سری SVC دارای یک الکترو موتور Dc Servo Motor در هر فاز بوده که بر روی ترانس متغیر Variable Transformer Or Variac مونتاژ شده است. به منظور افزایش یا کاهش ولتاژ، میزان القای ترانس با افزایش یا کاهش تعداد دور سیم پیچ بوسیله بازوی متحرک سرو موتور تغییر داده می شود. سیم پیچ های پیش بینی شده اولیه ترانس بوک بوست(buck/boost) توسط واریابل تغذیه می شود و سیم پیچ ثانویه آن به طور سری بین بازو و منبع انرژی متصل می باشد، به نحوی که ولتاژ مورد نیاز برای شبکه را افزایش یا کاهش می دهد. در نتیجه این مجموعه با استفاده از سیستم میکروپروسسوری هوشمند ولتاژ خروجی را تثبیت می کند.
مراحل تثبیت ولتاژ جریان خروجی در ترانس های خودکار:
1) انتقال انرژی الکتریکی در یک سیستم جریان متناوب از یک مدار به مدار دیگر و تبدیل شدن ولتاژ زیاد به کم و یا بالعکس
2) به وجود آمدن میدان مغناطیسی در اطراف سیمپیچ اولیه و در نتیجه به وجود آمدن یک ولتاژ در مدار دوم و ایجاد جریان ثانویه. فرکانس ترانس های اتوماتیک تغییر نمی کند ولی در جریان اولیه و ثانویه، مقدار ولتاژ تغییر می کند.
شرکت بهین صنعت از شما برای مشاهده سایر مقالات این سایت دعوت می نماید. برای مشاهده انواع یو پی اس (یو پی اس صنعتی ، یوپی اس خانگی ، یو پی اس اداری)، استابلایزر و انواع باتری یو پی اس که شرکت بهین صنعت ارائه دهنده آن ها می باشد بر روی هر کدام از کلمات کلیک نموده و یا با مراجعه به منوی محصولات دستگاه مورد نظر خود را پیدا کنید. همچنین برای اطلاع بیشتر در ارتباط با خرید یو پی اس، نگهداری از یو پی اس و همین طور نگهداری از باطری یو پی اس و مشاوره می توانید از صفحات مربوطه بازدید نمایید یا با شماره 77442005 در تهران تماس حاصل فرمایید.
بهین صنعت ارائه دهنده راهکارهای برق اضطراری در صنعت و IT