یکسوساز: عمل یک طرفه کردن
جریان متناوب ثانویه ترانسفورماتور را انجام
مى دهد.
صافى:عمل صاف کردن و یکنواخت
کردن ولتاژ یکسو شده را به عهده دارد.ساده ترین
صاف ىشامل یک خازن الکترولیت باظرفیت ً نسبتا
زیاد است. استفاده از فیلترهاى پایین گذر در
صافىهانیزمتداولاست.
رگولاتور ولتاژ: رگولاتور ولتاژ از
تغییرات ولتاژ دوسر بار جلوگیرى مى کند و
آن را ثابت نگه مى دارد.
بار: هر نوع مصرف کننده اى که
به خروجى رگولاتور متصل مى شود بار نام
دارد . بار ممکن است یک کامپیوتر یا یک
دستگاهالکترونیکى باشد.ولتاژصاف شده و
تثبیت شده خروجى رگولاتوربه بارداده مى
شود تا آن را فعال کند.
تحقیقات انجام شده نشان مى دهد
عمده ترین عوامل خرابى لوازم برقى،
نویزها، نوسانات و قطع و وصل ناگهانى،
کم و زیاد شدن ولتاژ و مشکلات دیگر
برق شهر بوده که آسیب هاى به وجود
آمده توسط عوامل ذکر شده عمدتا در
قسمت هاى حساس و گران قیمت
دستگاه همچون موتور، پاور و غیره اتفاق
مى افتد. به همین منظور براى حفاظت از لوازم
برقى و الکتریکى، حتما باید از دستگاه هاى
استابلایزراستفاده کرد هم چنین لازم به ذکراست،
فروشندگان و تولید کنندگان این گونه لوازم
) لوازم الکتریکى نظیر تجهیزات پزشکى(
اکثراً در قبال اشکالات به وجود آمده به دلیل
نوسانات برق در دستگاه هاى فاقد استابلایزر،
در اکثر مدارها و دستگاه هاى الکترونیکى، براى تأمین انرژى و توان مصرفى سیستم،
نیاز به منابع تغذیه داریم. منابع تغذیه، ولتاژ مورد نیاز خود را از طریق برق شهر تهیه
مى کنند. حال اگر به هر دلیلى جریان بار یا ولتاژ برق شهر تغییر کند، ولتاژ خروجى
منبع تغذیه ثابت نمى ماند. این تغییر ولتاژ روى دستگاه هاى مرتبط با آن، نظیر
تجهیزات حساس )تجهیزات پزشکى و ... (، اثر مى گذارد و سبب خطا در عملکرد آن
مى شود. براى جلوگیرى از این گونه خطاها باید ولتاژ خروجى منابع تغذیه را ثابت
نگه داریم. براى تثبیت ولتاژ خروجى منابع تغذیه از رگولاتورهاى ولتاژ ) تثبیت کنندة
ولتاژ یا استابلایزر ( استفاده مى کنند.
رگولاتور ولتاژ مى تواند با تغییر ولتاژ ورودى یا تغییر جریان بار، ولتاژ دوسر بار را ثابت
نگه دارد. در منابع تغذیه، مدار رگولاتور بین صافى و بار قرار مى گیرد به این ترتیب
تمامى تغییرات ولتاژ منبع تغذیه را که به دوسر خازن صافى مى رسد حذف مى کند و
ولتاژ تثبیت شده اى به بار مى رسد.
شکل (1بلوك دیاگرام یک منبع تغذیه با رگولاتور )تثبیت کننده ولتاژ(
در شکل 1بلوك دیاگرام یک منبع تغذیه با رگولاتور نشان داده شده است. کار
هر بلوك به شرح زیر است:
ترانسفورماتور: ترانسفورماتور در ورودى مدار قرار مى گیرد و براى
کاهش یا افزایش ولتاژ برق شهر ) 220ولت و 50هرتز( به اندازه ى مورد نیاز
به کار مى رود.
الزامات برق بیمارستان- قسمت چهارم
تثبیت کننده هاى ولتاژ یا استابلایزر
باشد که نوع بهینۀ آن براي مصارف حساس، نوع الکترومکانیکی است.
دلایل استفاده از تثبیت کننده هاي ولتاژ
تأمین ولتاژ تثبیت شده: نوسانات ولتاژ ، موجب اختلال عملکرد
مصارف حساس شده و هزینه هاي تعمیر و نگهداري را افزایش و عمر آن ها
را کاهش می دهد.
تأمین حفاظت هاي الکتریکی: استابلایزرهاي ولتاژ،
بسته به نوع طراحی و سفارش مصرف کننده می تواند انواع
حفاظت هاي الکتریکی نظیر بالانس فازها،
جلوگیري از جابجایی فازها و دو فاز
شدن، جلوگیري از نویز، حفاظت در
برابرجریانهايبرگشتیو.... راارائه
دهند.
تأمین حاشیه
عملیاتی ایمن :
استابلایزرهاي ولتاژ،به دلیل
ایجادحاشیه ایمن عملیاتی
موجب حفظ سرمایه ) به
علت افزایش عمر مفید و
کاهش هزینه هاي تعمیر و
نگهداري ( و تأمین امنیت
خاطر ) به دلیل عملکرد
صحیح تجهیزات حساس(
میشوند.
محافظت در مقابل
اتصال کوتاه )-Short Cir
:(cuitاگر به هر دلیلى اتصالى در
خروجى و یا مدارات داخلى استابلایزر
اتفاق بیافتد بلافاصله دستگاه به صورت
اتوماتیک )توسط میکروکنترلر(، خروجى را قطع
نموده و از بروز هرگونه ایراد و مشکل براى مصرف
کننده جلوگیرى مى کند.
بهبود راندمان دستگاه: در صورتى که ولتاژ ورودى دستگاه ها از
مقدار تعیین شده پائین تر باشند راندمان مناسب خود را نداشته و کارایى آن ها
به حداقل مى رسد در ضمن طول عمر مفید آنها نیز به طور قابل ملاحظه اى
کاهش مى یابد.
رفع مشکلات ناشى از ژنراتور: ولتاژ ژنراتور هاى برق اضطرارى
تثبیت شده نبوده و داراى نویز و نوسانات زیادى است جهت رفع این ایراد
حتماً باید دستگاه استابلایزر بین خروجى ژنراتور و ورودى مصرف کننده ها
قرار گیرد.
انواع تثبیت کننده ولتاژ ) استابلایزر (
تثبیــت کننده هاي ولتاژ الکترونیکی ) : (Conversion Doubleدر
این دستگاه ها، ابتدا برق ورودي تبدیل به ولتاژ DCشده، سپس تثبیت می شود
هیچ گونه گارانتى و ضمانتى ارائه نمى کنند.
به طور کلى مى توان گفت هزینه ناشى از
خسارات احتمالى و عملکرد نا مطلوب
دستگاه در اکثر مواقع به مراتب بیش از هزینه
پیشگیرى )استفاده از استابلایزر( است.
در مورد تفاوت هاى استابلایزر با محافظ ها
مى شود اشاره کرد که دستگاه هاى محافظ،
فقط داراى یک برد الکترونیکى است که به
هنگام بالا و یا پائین بودن ولتاژ برق
شهر از حد تعریف شده، برق
را قطع مى کند و نیز داراى
یک مدار تاخیر جهت وصل
مجددبرقشهربازمانمعین
است که این سیستم به
دلیلسادهبودنوفیلتر
نکردن ولتاژ، محافظ
مطمئنوکاملىبراى
دستگاه هاى مصرف
کننده نیست ولى
استابلایزر با کمک
میکر و کنتر و لر
M i c r o c o n - )
(trollerهوشمند و
مدارات فیلتر داخلى
و رگولاسیون )-Regu
(lationمحافظى بسیار
مطمئن براى لوازم برقى است.
استابلایزرها دستگاه هایی هستند
که با مکانیزم هاي خاص، علیرغم
نوسان ولتاژ ورودي، در خروجی خود
می توانند ولتاژ معینی را با تولرانس مطلوب
تأمین کنند. استابلایزرهاي ولتاژ، نوعی
جبران کننده کاهش ولتاژ و تعدیل کننده
افزایش ولتاژ است که این عملیات، بدون
هیچگونه پرش و نوسان لحظه اي است،
به طوریکه کاهش یا افزایش مورد نظر به
صورت خطی است. خروجی این دستگاه
ها با در نظر گرفتن تولرانس معین به صورت
ثابت، در انواع تکفاز با ولتاژ خروجی 220
ولت و در انواع سه فاز با ولتاژ خروجی 380
ولت بین هر دو فاز خواهد بود. مکانیزم هاي
اصلاحی می تواند به صورت الکتریکی،
الکترونیکی، مکانیکی و یا ترکیبی از آن ها
شماره172
مرداد 69 94
بنابراین، استفاده از سروو موتورها
)استابلایزر موتورایز(، استابلایزرهاي
(Double Conversion)الکترونیکی
و استابلایزرهاي دینامیک، بهترین گزینه
است که با توجه به مباحث اقتصاد مهندسی
و در صورت تأیید کمپانی سازنده، سروو
موتورهاي سه موتوره بهترین گزینه در انواع
استابلایزرها براي مراکز درمانی است.
موارد استفاده استابلایزرها
استفاده از استابلایزرها براي کلیه تجهیزاتی
که داراي قسمت هاي الکترونیکی است در
کلیۀ مراکز درمانی ضروري است و براي
کلیۀ تجهیزاتی که از برق اضطراري استفاده
می کنند بالا ترین اهمیت را دارد )همان طور
که پیشتر هم ذکر شد ولتاژِ ژنراتور هاى برق
اضطرارى تثبیت شده نبوده و داراى نویز
و نوسانات زیادى است.( بنابراین کلیۀ
تجهیزات مراکز درمانی غیر از تجهیزات
سادة حرارتی و کمپرسورها و موتورهاي
الکتریکی فاقد کنترل دور و سیستم هاي
روشنایی فاقد قسمت هاي الکترونیکی باید
به استابلایزرها متصل شوند.
توجه به این نکته ضروري است که
چنانچه تجهیزاتی به UPSهاي استاندارد
متصل باشد نیاز نیست توسط استابلایزر
تحت حمایت قرار بگیرد چون با این که
مى توان براى جلوگیرى از نویز و نوسانات
برق شهر هم از UPSو هم از Stabilizer
استفاده کرد و استابلایزرها هم چنانچه ذکر
شد توانایى بسیار بالایى در حذف نوسانات
و تسطیح و تثبیت ولتاژ برق شهر دارند ولى
نمى توانند مانع از آسیب هاى جدى حاصل
از قطع ناگهانى برق شهر براى دستگاه هاى
خاص بشود، در حالى که نه تنها UPSها
این نقیصه را برطرف مى کند بلکه توانایى
جبران خلاء برق شهر را نیز دارند و همچنین
مشکلاتى را که در اثر قطع و وصل هاى پى
در پى انجام مى گیرد مرتفع مى نماید. در
قسمت بعد، از سرى مقالات الزامات برق
بیمارستانى به دستگاه UPSپرداخته خواهد
شد.
و در انتها به صورت سینوســی 220ولت یا در سه فاز ، به 380ولت تبدیل و به
خروجی منتقل می شود. این سیستم ها سریع تر از بقیه سیستم ها عمل می کنند.
خروجی قابل قبول و مطلوبی دارند و فضاي کمی را اشغال می کنند. اما به لحاظ
بالا بودن تکنولوژي آن، جزء گران قیمت ترین استابلایزرها محسوب می شود.
تثبیت کننده هاي ولتاژ دینامیک) استابلایزر دینامیک:( این سیستم شامل
یک موتور الکتریکی متناسب با توان کل سیستم و یک ژنراتور با همان توان است
که در بین آن ها یک فلایویل ســنگین )به عنوان مثال براي استابلایزر 100 KVA
در حدود ،(700 KGکه عمل یکنواخت سازي حرکت مجموعه و در نتیجه ایجاد
دور ثابت براي ژنراتور را انجام می دهد، وجود دارد. )فلایویل با معادل فارســى
چرخ طیار و چرخ لنگر، یک قرص گردان ســنگین است که به عنوان یک ذخیره
کننده گشتاور زاویه اى به کار مى رود(
هر چند این سیستم خروجی ثابت و ً کاملا ایزوله را ایجاد می کند ولی فضاي
زیادي را اشغال می کند و هزینه بالایی را به خود اختصاص می دهد و در بعضی
انواع آن فرکانس خروجی آن با افزایش بار اندکی کاهش می یابد.
تثبیت کننده هاي ولتاژ سروو موتور )استابلایزر موتورایز:( این
استابلایزرها هم نوعی جبران ساز افزایش یا کاهش ولتاژ برق شهر است که انواع
ساده آن جهش هاي ولتاژ کمتري را در خروجی خودشان دارند و انواع خطی
آن که مجهز به موتورالکتریکی براي جبران افزایش یا کاهش برق شهر است،
هیچ جهش ولتاژي ندارند و خروجی آن ها به نرمی افزایش یا کاهش ولتاژ برق
شهر را جبران می کند و ً تقریبا ثابت و 220 Vیا در انواع سه فاز آن ها بین هر
دو فاز 380 Vاست. اشکال عمدة این سیستم، لختی پاسخ گویی آن به تغییرات
آنی ولتاژ در شبکۀ برق است و براي تجهیزاتی که کاهش ولتاژ برق در آنها در
چند سیکل پی در پی ) هر سیکل 2msاست ( ممکن است اخلالی ایجاد نماید
مناسب نیست. ولی از آنجایی که ً عمدتا دستگاه ها حساسیت چندانی به این
موضوع ندارند و با در نظر گرفتن مسایل اقتصادي این وسیله یعنی " استابلایزر
خطی موتورایز " بهینه ترین نوع وسیلۀ حفاظتی تلقی می شود و اکثر آن ها
مجهز به سیستم محافظ نیزاست یعنی با قطع برق یا خارج شدن ولتاژ برق،
از محدوده اي که امکان جبران سازي توسط این دستگاه براي آن وجود دارد،
)در برخی انواع کمتر از 170 Vیا بیشتر از (250 Vبرق خروجی را قطع
می کند و در زمان وصل برق یا آمدن سطح ولتاژ به محدودة قابل جبران سازي،
به منظور جلوگیري از نوسانات اولیه، برق شهر را بعد از یک تأخیر، جبران سازي
و به سیستم خروجی خودشان متصل می کنند.
• این وسیله )استابلایزر خطی موتورایز( از نظر کارکرد وسایل پزشکی
قابل تایید است مگر آنکه کمپانی سازنده هشداري در خصوص عدم کارکرد
صحیح در هنگام کاهش ولتاژ در چند سیکل پیاپی یا توصیه اي دیگر را متذکر
شود.
• در انواع سه فاز، براي تجهیزات حساس و سرمایه اي بایستی
استابلایزر موتورایز سه موتوره که هر فاز به صورت مستقل کنترل و اصلاح
می شود، استفاده شود.