Regülatör Nedir? Ne İşe Yarar?

Regülatör nedir?

Regülatör, gerilim seviyesini otomatik olarak sabit bir değerde tutabilmek için tasarlanmış cihazdır.

Regülatör ne işe yarar?

Elektrik elektronik sistemlerinde sabit, düzenli bir gerilim gerektiğinde, voltaj regülatörü kullanılır. Özellikle Türkiye koşullarında şebeke gerilimi dalgalanma yapabilmektedir. Bu dalgalanma belli sınırlar içerisinde olursa çok problem yaşanmaz. Büyük dalgalanmalar yaşanırsa cihazlara ciddi zararlar verebilir. Bu gibi durumlarda, özellikle de kritik yüklerin beslendiği yerlerde sabit bir çıkış gerilimine ihtiyaç duyulur.

Voltaj regülatörleri girişine uygulanan gerilim değişken olsa bile çıkışından sabit bir gerilim alınabilen cihazlardır. Değişken gerilim önce regülatörden geçirilir, daha sonra yüke uygulanır.

Modern regülatörler yüksek performanslı dijital kontrol devreleri ve potansiyometre ayarlarını ortadan kaldıran ve kullanıcının çıkışı bir tuş takımı aracılığıyla ayarlayabildiği solid-state devreler kullanırlar. Ayrıca regülatörlerin açma zamanlamasını veya yanıt süreleri çok hassas bir şekilde ayarlanabilir.

Regülatör nerelerde kullanılır?

Günümüzde, regülatörler voltaj dalgalanmalarına duyarlı, pahalı ve değerli birçok elektronik cihaz için kullanışlı bir güç çözümü haline gelmiştir. CNC makineleri, klimalar, televizyon setleri, tıbbi cihazlar, bilgisayarlar, laboratuvar ekipmanları, endüstriyel makineler, telekomünikasyon ekipmanları vb. gibi birçok cihazları korumak için kullanılabilirler.

Neden regülatör kullanılır?

Genel olarak, her elektrikli cihaz belli giriş gerilimi toleranslarıyla çalışır. Örneğin, bazı cihazlar nominal gerilimin ±% 10'unu tolere ederken bazıları ise % ± 5 veya daha azını tolere edebilir. Örneğin evinizde kullandığınız elektriksel cihazlar her zaman net bir 220 volt gerilimle çalışmazlar. Giriş gerilimleri tolerans değerleri içerisinde dalgalansa bile sorusuz bir şekilde çalışırlar. Bu kural tüm elektriksel cihazları için geçerlidir. Kullandığınız elektriksel cihazların kataloglarındaki gerilim toleransı değerlerini kontrol edildiğinde bu durum görülür. Uzun süreli ve büyük dalgalanmalar olduğunda regülatör kullanmak gerekir.

Uzun süreli aşırı gerilimin oluşturacağı olumsuzluklar şunlardır:
Cihazda kalıcı hasar
Sargılarda izolasyon hasarı
Yükte istenmeyen kesinti
Kablolarda ve ilgili cihazlarda artan kayıplar
Cihazın ömrünün azalması

Uzun süreli düşük gerilimin oluşturacağı olumsuzluklar şunlardır:
Ekipmanın hatalı çalışması
Daha uzun çalışma süreleri (rezistif ısıtıcılarda olduğu gibi)
Ekipmanın performansında düşme
Aşırı ısınmaya yol açan büyük akımların çekilmesi
Hatalı hesaplamalar
Düşük motor hızı

Voltaj regülatörü güç kaynağındaki gerilim dalgalanmalarının elektrikli cihazları etkilememesini sağlar.

Voltaj regülatörü nasıl çalışır?
 

Bir gerilim regülatöründe, aşırı ve düşük gerilim koşullarındaki gerilim düzeltmesi yükseltme (boost) ve kovalama (buck) olmak üzere iki temel şekilde gerçekleştirilir. Bu işlemler manuel olarak veya otomatik olarak gerçekleştirilebilir. Düşük voltaj koşullarında, boost işlemi voltajı nominal bir seviyeye yükseltirken; Yüksek voltaj koşullarında ise buck işlemi voltaj seviyesini azaltır.

Regülasyon kavramı, şebeke kaynağına ve ana şebekeden gerilim eklenmesi veya çıkarılması demektir. Böyle bir işlemi gerçekleştirmek için, anahtarlama röleleri ile farklı konfigürasyonlarda bağlanmış bir transformatör kullanır. Bazı regülatörler, farklı gerilim düzeltmeleri sağlamak için sarım üzerine kılavuzlanmış bir transformatör kullanırken, servo regülatörler geniş bir düzeltme aralığına sahip olmak için bir ototransformatör kullanır.

Regülatör seçimi 

* Bir cihaz için regülatör almadan önce birkaç faktörü göz önünde bulundurmak en önemlisidir. Bu faktörler, cihazın ihtiyaç duyduğu gerilim, kurulum alanında yaşanan voltaj dalgalanmalarının seviyesi, cihazın tipi, regülatörün tipi, dengeleyicinin çalışma aralığı, aşırı gerilim / düşük gerilim kesmesi, kontrol devresi, montaj tipi olarak sayılabilir.

* Bir regülatörün bağlanacağı cihazın, etiket detaylarını mutlaka inceleyin ve teknik özelliklerini kullanım kılavuzundan kontrol edin.

* Stabilizatörler kVA cinsinden derecelendirildiği için (tıpkı jeneratör ve trafolar gibi), cihazın voltajını maksimum anma akımı ile çarparak güç (watt) değerini hesaplamak da mümkündür.

* Regülatör oranına, tipik olarak yüzde 20-25 bir güvenlik payı eklenmesi önerilir. Gelecekte yükün derecesinin artması durumunda regülatör değiştirilmeden aynı cihazla daha yüksek bir yük kontrol edilebilir.

* Cihaz watt cinsinden ise, dengeleyici kVA derecesini hesaplarken bir güç faktörünü hesaba katın. Aksine, stabilizatörler kVA yerine kW olarak derecelendirilmişse, güç faktörünü gerilim ve akım ürünü ile çarpın.