هو جهاز كهربائي يضبط ويتحكم في جهد التيار المتردد، وفي نطاق جهد الإدخال المحدد، يمكنه تثبيت جهد الخرج ضمن النطاق المحدد من خلال تنظيم الجهد.
أساسي
على الرغم من وجود العديد من أنواع منظمات الجهد المتردد، إلا أن مبدأ عمل الدائرة الرئيسية مختلف، ولكن بشكل أساسي (باستثناء منظمات الجهد ذات معلمات التيار المتردد) هي في الأساس دوائر أخذ العينات لمفتاح الإدخال، ودوائر التحكم، ودوائر الجهد
1. مفتاح الإدخال: باعتباره مفتاح العمل للإدخال لمثبت الجهد، يتم استخدام قاطع الدائرة الصغيرة من نوع مفتاح الهواء مع حماية التيار المحدود بشكل عام.
يلعب مثبت الجهد والمعدات الكهربائية دورًا وقائيًا.
٢. جهاز تنظيم الجهد: جهازٌ لضبط جهد الخرج، حيث يمكنه رفعه أو خفضه، وهو أهم جزء في مُثبِّت الجهد.
3. دائرة أخذ العينات: تكتشف جهد الخرج وتيار مثبت الجهد، وتنقل تغيير جهد الخرج إلى دائرة التحكم.
4. جهاز القيادة: نظرًا لأن إشارة التحكم الكهربائية لدائرة التحكم ضعيفة، فمن الضروري استخدام جهاز قيادة لتضخيم الطاقة وتحويلها.
٥. جهاز حماية المحرك: جهاز يوصل ويفصل خرج مُثبِّت الجهد. عادةً ما تُستخدم المُرحِّلات أو المُلامسات أو المُصاهر.
٦. دائرة التحكم: تُحلل نموذج كشف الدائرة المُستخدَمة. عندما يكون جهد الخرج مرتفعًا، تُرسَل إشارة تحكم لخفض الجهد إلى وحدة التشغيل، التي تُشغِّل مُنظِّم الجهد لخفض جهد الخرج. عندما يكون الجهد منخفضًا، تُرسَل إشارة تحكم لزيادة الجهد إلى وحدة التشغيل، التي تُشغِّل مُنظِّم الجهد لزيادة جهد الخرج، وذلك لتثبيت جهد الخرج وتحقيق استقرار الخرج.
عند اكتشاف أن جهد أو تيار الخرج خارج نطاق تحكم المنظم، تتحكم دائرة التحكم بجهاز حماية الخرج لفصل الخرج لحماية المعدات الكهربائية. في ظل الظروف العادية، يكون جهاز حماية الخرج متصلاً بالخرج، مما يضمن استقرار مصدر الجهد للمعدات الكهربائية.
تصنيف الآلات
جهاز إلكتروني يوفر طاقة تيار متردد مستقرة للحمل. يُعرف أيضًا باسم مُثبِّت جهد التيار المتردد. للاطلاع على معلمات ومؤشرات جودة مصدر الطاقة المُثبِّت للتيار المتردد، يُرجى مراجعة مصدر الطاقة المُثبِّت للتيار المستمر. تتطلب العديد من الأجهزة الإلكترونية مصدر طاقة تيار متردد مستقرًا نسبيًا، وخاصةً عند تطبيق تكنولوجيا الحاسوب في مختلف المجالات، حيث لا يُمكن للإمداد المباشر بالطاقة من شبكة التيار المتردد دون اتخاذ أي إجراءات تلبية الاحتياجات.
يتمتع مصدر الطاقة المستقر بالتيار المتردد بمجموعة واسعة من الاستخدامات والعديد من الأنواع، والتي يمكن تقسيمها تقريبًا إلى الأنواع الستة التالية.
① مُثبِّت جهد تيار متردد بالرنين المغناطيسي الحديدي: مُثبِّت جهد تيار متردد مصنوع من ملف خانق مُشبَّع ومُكثِّف مُناظر له بخصائص جهد وفولت أمبير ثابتين. يُعدُّ نوع التشبع المغناطيسي الهيكلَ النموذجيَّ المُبكِّر لهذا النوع من المُنظِّمات. يتميز بهيكل بسيط، وسهولة تصنيع، ونطاق تباين واسع مسموح به لجهد الدخل، وتشغيل موثوق، وقدرة عالية على تحمُّل الحمل الزائد. مع ذلك، فإنَّ تشوُّه الشكل الموجي كبير، وثباته ليس عاليًا. يُعدُّ مُحوِّل مُثبِّت الجهد المُطوَّر حديثًا أيضًا جهازًا لإمداد الطاقة يُحقِّق استقرار الجهد من خلال عدم خطية المكونات الكهرومغناطيسية. يكمن الفرق بينه وبين مُنظِّم التشبع المغناطيسي في اختلاف بنية الدائرة المغناطيسية، ومبدأ العمل الأساسي واحد. يُحقِّق هذا المُحوِّل وظيفتي تنظيم الجهد وتحويله في آنٍ واحد على قلب حديدي واحد، مما يجعله مُتفوِّقًا على مُحوِّلات الطاقة العادية ومنظمات جهد التشبع المغناطيسي.
②مُثبِّت جهد التيار المتردد من نوع المُضخِّم المغناطيسي: جهازٌ يربط المُضخِّم المغناطيسي بالمُحوِّل التلقائي على التوالي، ويستخدم الدائرة الإلكترونية لتغيير معاوقة المُضخِّم المغناطيسي لتثبيت جهد الخرج. يمكن أن يكون شكل دائرته إما تضخيمًا خطيًا أو تعديلًا لعرض النبضة. يتميز هذا النوع من المُنظِّم بنظام حلقة مغلقة مع تحكم في التغذية الراجعة، مما يجعله يتمتع باستقرار عالٍ وشكل موجة خرج جيد. ومع ذلك، نظرًا لاستخدام مُضخِّمات مغناطيسية ذات قصور ذاتي أكبر، فإن زمن الاستعادة يكون أطول. وبسبب طريقة الاقتران الذاتي، فإن قدرة منع التداخل ضعيفة.
③مُثبِّت جهد التيار المتردد المنزلق: جهاز يُغيِّر موضع نقطة التلامس المنزلقة للمُحوِّل لتثبيت جهد الخرج، وهو مُثبِّت جهد تيار متردد مُنظِّم للجهد أوتوماتيكيًّا، يعمل بمحرك سيرفو. يتميز هذا النوع من المُنظِّمات بكفاءة عالية، وشكل موجة جهد خرج جيد، ولا يتطلب أي متطلبات خاصة لطبيعة الحمل. مع ذلك، فإن استقراره منخفض، ووقت استعادته طويل.
④ مُثبِّت جهد التيار المتردد الحثي: جهاز يُثبِّت جهد التيار المتردد الخارج عن طريق تغيير فرق الطور بين الجهد الثانوي للمُحوِّل والجهد الأساسي. يُشبه في بنيته المحرك غير المتزامن الملفوف سلكيًا، ومن حيث المبدأ مُنظِّم الجهد الحثي. يتميز بنطاق تنظيم جهد واسع، وموجة جهد الخرج جيدة، ويمكن أن تصل طاقته إلى مئات الكيلوواط. ومع ذلك، نظرًا لأن الدوار مُقفل في كثير من الأحيان، يكون استهلاك الطاقة كبيرًا والكفاءة منخفضة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لكثرة استخدام النحاس والحديد، فإن الإنتاج المطلوب أقل.
⑤مثبت جهد التيار المتردد الثايرستور: يستخدم هذا المثبت الثايرستور كعنصر لضبط الطاقة. يتميز بثباته العالي وسرعة استجابته وخلوه من الضوضاء. ومع ذلك، قد يؤدي تلف شكل موجة التيار الكهربائي إلى تداخل مع أجهزة الاتصالات والأجهزة الإلكترونية.
⑥مُثبِّت جهد التيار المتردد (Relay AC): يُستخدم المُثبِّت لجهد التيار المتردد لضبط لفات المُحوِّل التلقائي. يتميز بنطاق تنظيم جهد واسع، وسرعة استجابة عالية، وتكلفة إنتاج منخفضة. يُستخدم في إنارة الشوارع والمنازل النائية.
مع تطور تكنولوجيا إمدادات الطاقة، ظهرت في ثمانينيات القرن الماضي ثلاثة أنواع جديدة من مصادر الطاقة المستقرة بالتيار المتردد. ①مثبت جهد التيار المتردد المعوض: يُعرف أيضًا باسم مثبت جهد الضبط الجزئي. يُوصل الجهد الإضافي لمحول التعويض على التوالي بين مصدر الطاقة والحمل. مع مستوى جهد الدخل، يُستخدم مفتاح تيار متردد متقطع (ملامس أو ثايرستور) أو محرك سيرفو مستمر لتغيير حجم أو قطبية الجهد الإضافي. لتحقيق الغرض من تنظيم الجهد، يُطرح (أو يُضاف) الجزء الأعلى (أو الجزء غير الكافي) من جهد الدخل. تبلغ سعة محول التعويض حوالي 1/7 فقط من طاقة الخرج، ويتميز بهيكل بسيط وتكلفته المنخفضة، ولكن استقراره ليس عاليًا. ②مثبت جهد التيار المتردد بالتحكم الرقمي ومثبت جهد التدريج: تتكون دائرة التحكم من عناصر منطقية أو معالجات دقيقة، ويتم تحويل اللفات الأولية للمحول وفقًا لجهد الدخل، بحيث يمكن تثبيت جهد الخرج. ③مثبت جهد التيار المتردد المنقى: يتم استخدامه بسبب تأثير العزل الجيد، والذي يمكنه القضاء على تداخل الذروة من شبكة الطاقة.
وقت النشر: ٢٩ مارس ٢٠٢٢
