Şehir şebekesinde oluşabilecek bir aşırı yüklenme sebebi ile elektrik enerjisinde aşırı dalgalanmalar olur. Bu dalgalanmalar enerjinin düşmesine yol açar. İşte voltaj regulatörleri burada devreye girmektedir. Şebekeden gelen alternatif gerilimi dengeler ve standart gerilime sabitler (
220Volt).
Regulatör çeşitleri;
Trifaze Regulatör
Monofaze Regulatör
Mikroişlemcili Regulatör
Kademeli Regulatör
Servo Regulatör
1980 lerin olmazsa olmazıydı. Her televizyonun yanında bir tane bulunurdu.
Voltaj (gerilim) regülatörleri, elektrik şebekesinden gelen voltaj girişini alıp, şebeke standart geriliminde ya da bizim istediğimiz başka seviyede çıkış sağlayan ve/veya dalgalı voltaj girişini alıp sabit voltaj çıkışı vermeye yarayan aygıtlardır.
Voltaj düzensizlikleri şehir şebekesindeki sebeplere dayalı olabileceği gibi, yerel şebekedeki elektrikli aygıtların çalışması ile ilgili de olabilir. Ya da biz şebeke voltajı dışında çalışan bir aygıt çalıştırmak isteyebiliriz.
Şehir şebekesinde voltaj dalgalanmasına yol açan ya da standart dışı voltaj verilmesine yol açabilecek örneklerden şu şekilde söz edebiliriz.
Yüksek gerilim hattı üzerinden mahallemize kadar gelen elektrik, mahalle trafosunda monofaz 220 Volt verecek şekilde, üç faz 400 Volt seviyesine düşürülür. Trafo noktasında, herhangi bir parçanın hatalı çalışması ya da hatalı bağlanması durumunda, evdeki 220 Volt'luk bağlantımız, bir an için 300 Volt olabilir, bu da elektrikli aygıtlarımızın bozulmasına yol açabilir (büyük olasılıkla yol açar). Mahalledeki cihazların çektiği toplam elektrik akımı artınca, şebeke gerilimi düşer. Mahallede çalışan cihaz sayısı azalıp çekilen toplam akım azalınca da voltaj yükselir. Bu durum güç = (gerilim x akım) denkleminin doğal sonucudur. Çünkü trafoda sabit kabul edebileceğimiz değer güçtür. Her ne kadar mahalle trafosu kendisini çabucak adapte edip, gerilimi standart seviyeye getirse de, kısa süreli de olsa standarttan biraz sapmış gerilim vermesi kaçınılmazdır. Bu duruma göre, sağlıklı çalışan ve 220 V elektrik vermeyi hedefleyen bir trafonun, 210 - 240 V bandında dalgalanan bir elektrik verdiğini varsayabiliriz. Lokasyonumuzun mahalle trafosuna mesafesi de, gerilimi etkileyebilir. Trafoya çok yakın bir abone, örneğin 250 V civarında elektrik alırken, trafoya uzak bir abone, örneğin 200 V civarında elektrik alabilir.
Yerel şebeke ile ilgilo örneklere gelecek olursak, evimizin içinde çok akım çeken aygıtların açılması kapanması sırasında voltaj dalgalanması olur. Örneğin 7 kw'lık bir ısıtıcı çalışmaya başladığında, çekeceği yüksek akımdan ötürü evimizdeki voltaj düşer. Şehir şebekesinin bu duruma kendisini adapte edip voltajı normal değere yükseltmesi bir kaç saniye sürer. Aynı şekilde ısıtıcı çalışması durduğunda, anlık bir voltaj yükselmesi görülür. Bunu, o an yanmakta olan bir ampulün ışık şiddetindeki farkı gözle görerek de hissederiz. Bu tür voltaj dalgalanmaları, lokal şebekedeki aygıtların bozulmasına yol açar, hiç bir şey yapmasa ömrünü kısaltır.
Bu gibi sebeplerle, voltaj regülatörü kullanmanın çok ciddi faydaları vardır.
Voltaj regalatörü kurulumunda şebeke girişine kurulum yapılabileceği gibi, kritik cihazları önüne düşük kapasiteli ve buna bağlı olarak düşük maliyetli regülatör kurmak da tercih edilebilir. Bunlar ne kadar hata toleransına izin verileceği, ne kadar bütçe kullanılmak istendiği gibi parametrelerle ilişkilidir.
Voltaj regülatörünün regüle etme aralığı iyi analiz edilmelidir. Eğer bu iyi anlaşılmazsa, regülatör korumayı sağlayamaz. Örneğin 180V - 280V aralığındaki voltaj girişini 230V'a sabitleyen bir regülatöre 170V ya da 290V giriş geldiğinde regülatör zarar görüp, ummadığımız bir reaksiyon ile kendisinden sonra bağlı aygıtlara zarar verebilir. Bu sebeple ya regülatörün çalıştığı şebekede bu sınırların dışına çıkılmadığından emin olmalıyız, ya da regülatörden önce kullanacağımız bir "yüksek gerilim koruma rölesi" yardımıyla, giriş gerilimi bu sınırların dışına çıktığında elektrik girişini durdurmalıyız.
Regülatörlerde bir başka parametre, çıkış toleransıdır. Bu tolerans seviyesi %8 ya da %3 gibi olabilir. Örneğin %3 tolerans ile 220V çıkış veren regülatörün 213,4V - 226,6 V aralığında çıkış verdiğini hesaplayabiliriz. Tolerans seviyesi, regülatöre bağlanacak aygıtların hassasiyetiyle ilgilidir. Ev tipi aygıtlarda daha fazla tolerans varken, diş kliniği gibi ortamlarda bu tolerans düşebilmektedir.
Regülatör içinde kullanılan trafo tellerinin bakırdan yapılmış olması, aluminyumdan yapılmış olmasına kıyasla tercih edilir. Ancak günümüzde ne yazık ki sadece kârlılığı arttırmak uğruna, üreticilerin bakır trafo kablosu kullanmaktan kaçındığını gözlemekteyiz.
Voltaj regülatörleri standart dışı gelen sabit voltajdaki elektriği istenen voltaj seviyesine regüle ederken gürültü yapmazlar. Ancak gelen voltaj sürekli dalgalanıyorsa, giriş voltajındaki değişime göre kendisini ayarlamaya çalışan regülatör bir miktar gürültü yapacaktır. Voltaj regülatörü seçiminde gürültü seviyesi de dikkate alınmalıdır.