REGÜLATÖR
Alm. Regulatör, Regler (m), Fr. Régulateur (m), İng. Regulator. Frekans, hız, güç, basınç, gerilim ve akım gibi fiziksel büyüklükleri, belli ölçüde sâbit tutabilen ve bu unsurları değiştirerek tekrar sâbit tutabilen âlet. Bugünün teknolojisinde, yiyecek ve giyecek maddeleriyle günlük hayâtta kullanılan diğer maddeler üretilirken modern metodlar uygulanır. Üretim sırasında sâdece çalışma yerlerinde değil, fakat çok çeşitli tipte kazanlar, fırınlar, kurutucular, ocaklar, sterilizörler ve benzeri birçok yerde özel bâzı şartların sağlanması gerekir. Bunlar ısı, basınç, nem, zaman, sıvı seviyesi, akış, hareketli parçaların hızı gibi şartlardır. Bu şartların istenen değerlerde tutulmasının gerektiği yerlerde çeşitli tipte otomatik regülatörler kullanılır. Bunlar; kendi kendine, havayla, buharla, elektrikle çalışan tiptedirler. Regülasyonun tipine ve ihtiyaçlara bağlı olarak regülatörler basit veya karmaşık yapıda olabilirler.
Bir regülatörde, temel olarak bir bulucu eleman, bir yayım organı ve bir servomotor vardır. Bulucu eleman, ayarlanmış büyüklüğün değişimlerini ölçer. Yayım organı; ayarlayıcı büyüklüğün değişimlerini, ayarlanmış büyüklükle bu büyüklüğün sâbit tutulacak değerleri arasındaki farka bağlı olarak düzenler. Servomotor, ayarlayıcı büyüklüğün yayım organı tarafından belirtilen değişimlerini yerine getirmek için gerekli gücü uygular. Emniyet elemanları, regülatörden tamamıyla ayrıdır ve genellikle regülatör iş yapamaz hâle geldiğinde devreye girer, makinayı ve sistemi durdururlar. Regülatör direkt etkili veya röleli olabilir. Direkt etkili regülatörlerin en eski modeli, watt regülatörüdür. Tamâmen mekanik çalışma sistemine dayanan bu regülatör, bir milin dönme hızını merkezkaç kuvvetten yararlanarak ayarlar. Pnömatik regülatörde, körüklü bir düzenek, bir süpabın açılıp kapanmasına, gaz basıncı belli bir değeri geçtiği zaman fazla gazı boşaltacak şekilde kumanda eder.
Çok değişik elektrik regülatörleri içinde en tanınmışı, hassas cihazlara takılan gerilim ayarlayıcılardır. Elektronik veya herhangi bir türden olan bu cihazlar, belli bir bölgedeki beslenme gerilimi ne olursa olsun sâbit bir gerilim sağlar. Elektrik regülatörlerinden bâzılarının gâyesi, elektrik enerjisi etkenlerinden birini sâbit tutmak, bâzılarının elektrik akımından yararlanarak mekanik veya fizik olaylarını ayarlamaktır. Birinci katagoriye gerilim ve akım regülatörleri, ikincisine ise hız, basınç, sıcaklık regülatörleri girer.
Elektrik bahsinde ise gerilim, akım, frekans ve akım yoğunluğu gibi elektriksel büyüklüklerin regülasyonundan söz edilir. Meselâ şehir şebekesinden kullandığımız 220 volt 50 hz’lık gerilimin bu değerlerde sâbit tutulması için regülasyon yapılır.
Pil dâhil bütün kaynaklardan akım çekildiğinde gerilimi düşer. Gerilimin belirli sınırlar içinde kalması istenen bütün cihazlarda yaygın olarak gerilim regülatörleri kullanılır.
Birçok elektronik cihaz, kaynak gerilimlerindeki bir takım değişmelere rağmen çalışmasına kabul edilebilir bir tarzda devam eder. Bâzı devreler ise, kaynak gerilimindeki en ufak bir değişimden dahi etkilenir. Bu yüzden bir gerilim regülatörünün kullanılması gerekir.
Elektronik bir gerilim regülatörü güç kaynağı ile bu kaynak tarafından beslenecek cihazı temsil eden yük empedansı arasına bağlanır ve çıkış gerilimini belirli bir değerde tutar. Regülatör düzeni şebeke gerilimindeki veya yük empedansındaki değişmeler sebebiyle çıkış geriliminde meydana gelen dalgalanmaları, kabul edilebilir sınırlar dâhilinde, otomatik olarak dengeler.
Zener diyotları ile yapılan basit regülatörler küçük akımlarda uygun olmalarına rağmen, büyük akımlarda regülasyon yapamazlar. Regülatörlerden çekilebilecek akım ve regülasyon yüzdesi zener diyotlar yanında transistörler de kullanılarak iyileştirilebilir.
Yük empedansı ile regülatör devresi arasındaki bağlantı şekline göre elektronik gerilim regülatörleri şönt ve seri regülatörler olmak üzere iki ana gurupta toplanabilir. Seri regülatörler çok daha verimli çalıştıklarından daha sık kullanılırlar.
Şönt regülatörlerde, yük küçük olduğunda verim düşük, tam olduğunda yüksektir. Tek üstünlüğü kısa devre durumunda bile aşırı yüklenmesidir.
Seri regülatörler ise çok daha verimli çalıştıklarından daha sık kullanılırlar. Verimleri düşük yüklerde yüksek, tam yük şartlarında düşüktür. Seri regülatörlerde, şönt regülatörlerde olduğu gibi, tabiatından gelen bir aşırı yükleme koruması yoktur. Yük tarafındaki bir kısa devre regülatör düzeninden büyük akımlar akmasına yol açar.
Basit seri regülatörlerin bir mahzuru, gerilimdeki küçük değişimlere ânında cevap verememesidir. Küçük değişimleri sezerek kuvvetlendiren, böylece seri regülatörün çalışmasını daha hızlı kılan ek devreler kullanılarak şönt sezmeli seri regülatörler yapılır. Bu tip regülatörlerde çıkış gerilimi referans bir gerilimle karşılaştırılır ve değişiklik kuvvetlendirilerek seri regülatöre verilir. Daha fazla hassasiyetin istendiği durumlarda bir de doğru gerilim kuvvetlendiricisi ilâve edilerek, regülasyon nisbeti ve regülasyon hızı arttırılır.
Televizyon regülatörleri, genellikle yapı îtibâriyle doymalı tipten olup, ayarlamada gerilim süreksizliğe uğramaz. Ancak doymadan dolayı, manyetik endüksiyondan doğan demir kayıpları büyüktür. Gerilim % 15’ten fazla değişiklik göstermeyen yerlerde TV regülatörü kullanmaya gerek yoktur. Çünkü, % 15’in altındaki değişimleri TV alıcıları düzeltebilmektedir.
Şebeke yetersizliği sebebiyle kullanılan regülatörler Türkiye’de Keban barajının ürettiği kadar enerji tüketmektedir.
Gerilim regülatörleri, boş yere enerji harcamanın dışında yük tepesinin (puantın) yükselmesi, TV’lerde sesin distorsiyona uğraması ve cihazın çabuk yıpranması, güç faktörünün düşmesi gibi olumsuzluklara sebep olurlar.
Alm. Regulatör, Regler (m), Fr. Régulateur (m), İng. Regulator. Frekans, hız, güç, basınç, gerilim ve akım gibi fiziksel büyüklükleri, belli ölçüde sâbit tutabilen ve bu unsurları değiştirerek tekrar sâbit tutabilen âlet. Bugünün teknolojisinde, yiyecek ve giyecek maddeleriyle günlük hayâtta kullanılan diğer maddeler üretilirken modern metodlar uygulanır. Üretim sırasında sâdece çalışma yerlerinde değil, fakat çok çeşitli tipte kazanlar, fırınlar, kurutucular, ocaklar, sterilizörler ve benzeri birçok yerde özel bâzı şartların sağlanması gerekir. Bunlar ısı, basınç, nem, zaman, sıvı seviyesi, akış, hareketli parçaların hızı gibi şartlardır. Bu şartların istenen değerlerde tutulmasının gerektiği yerlerde çeşitli tipte otomatik regülatörler kullanılır. Bunlar; kendi kendine, havayla, buharla, elektrikle çalışan tiptedirler. Regülasyonun tipine ve ihtiyaçlara bağlı olarak regülatörler basit veya karmaşık yapıda olabilirler.
Bir regülatörde, temel olarak bir bulucu eleman, bir yayım organı ve bir servomotor vardır. Bulucu eleman, ayarlanmış büyüklüğün değişimlerini ölçer. Yayım organı; ayarlayıcı büyüklüğün değişimlerini, ayarlanmış büyüklükle bu büyüklüğün sâbit tutulacak değerleri arasındaki farka bağlı olarak düzenler. Servomotor, ayarlayıcı büyüklüğün yayım organı tarafından belirtilen değişimlerini yerine getirmek için gerekli gücü uygular. Emniyet elemanları, regülatörden tamamıyla ayrıdır ve genellikle regülatör iş yapamaz hâle geldiğinde devreye girer, makinayı ve sistemi durdururlar. Regülatör direkt etkili veya röleli olabilir. Direkt etkili regülatörlerin en eski modeli, watt regülatörüdür. Tamâmen mekanik çalışma sistemine dayanan bu regülatör, bir milin dönme hızını merkezkaç kuvvetten yararlanarak ayarlar. Pnömatik regülatörde, körüklü bir düzenek, bir süpabın açılıp kapanmasına, gaz basıncı belli bir değeri geçtiği zaman fazla gazı boşaltacak şekilde kumanda eder.
Çok değişik elektrik regülatörleri içinde en tanınmışı, hassas cihazlara takılan gerilim ayarlayıcılardır. Elektronik veya herhangi bir türden olan bu cihazlar, belli bir bölgedeki beslenme gerilimi ne olursa olsun sâbit bir gerilim sağlar. Elektrik regülatörlerinden bâzılarının gâyesi, elektrik enerjisi etkenlerinden birini sâbit tutmak, bâzılarının elektrik akımından yararlanarak mekanik veya fizik olaylarını ayarlamaktır. Birinci katagoriye gerilim ve akım regülatörleri, ikincisine ise hız, basınç, sıcaklık regülatörleri girer.
Elektrik bahsinde ise gerilim, akım, frekans ve akım yoğunluğu gibi elektriksel büyüklüklerin regülasyonundan söz edilir. Meselâ şehir şebekesinden kullandığımız 220 volt 50 hz’lık gerilimin bu değerlerde sâbit tutulması için regülasyon yapılır.
Pil dâhil bütün kaynaklardan akım çekildiğinde gerilimi düşer. Gerilimin belirli sınırlar içinde kalması istenen bütün cihazlarda yaygın olarak gerilim regülatörleri kullanılır.
Birçok elektronik cihaz, kaynak gerilimlerindeki bir takım değişmelere rağmen çalışmasına kabul edilebilir bir tarzda devam eder. Bâzı devreler ise, kaynak gerilimindeki en ufak bir değişimden dahi etkilenir. Bu yüzden bir gerilim regülatörünün kullanılması gerekir.
Elektronik bir gerilim regülatörü güç kaynağı ile bu kaynak tarafından beslenecek cihazı temsil eden yük empedansı arasına bağlanır ve çıkış gerilimini belirli bir değerde tutar. Regülatör düzeni şebeke gerilimindeki veya yük empedansındaki değişmeler sebebiyle çıkış geriliminde meydana gelen dalgalanmaları, kabul edilebilir sınırlar dâhilinde, otomatik olarak dengeler.
Zener diyotları ile yapılan basit regülatörler küçük akımlarda uygun olmalarına rağmen, büyük akımlarda regülasyon yapamazlar. Regülatörlerden çekilebilecek akım ve regülasyon yüzdesi zener diyotlar yanında transistörler de kullanılarak iyileştirilebilir.
Yük empedansı ile regülatör devresi arasındaki bağlantı şekline göre elektronik gerilim regülatörleri şönt ve seri regülatörler olmak üzere iki ana gurupta toplanabilir. Seri regülatörler çok daha verimli çalıştıklarından daha sık kullanılırlar.
Şönt regülatörlerde, yük küçük olduğunda verim düşük, tam olduğunda yüksektir. Tek üstünlüğü kısa devre durumunda bile aşırı yüklenmesidir.
Seri regülatörler ise çok daha verimli çalıştıklarından daha sık kullanılırlar. Verimleri düşük yüklerde yüksek, tam yük şartlarında düşüktür. Seri regülatörlerde, şönt regülatörlerde olduğu gibi, tabiatından gelen bir aşırı yükleme koruması yoktur. Yük tarafındaki bir kısa devre regülatör düzeninden büyük akımlar akmasına yol açar.
Basit seri regülatörlerin bir mahzuru, gerilimdeki küçük değişimlere ânında cevap verememesidir. Küçük değişimleri sezerek kuvvetlendiren, böylece seri regülatörün çalışmasını daha hızlı kılan ek devreler kullanılarak şönt sezmeli seri regülatörler yapılır. Bu tip regülatörlerde çıkış gerilimi referans bir gerilimle karşılaştırılır ve değişiklik kuvvetlendirilerek seri regülatöre verilir. Daha fazla hassasiyetin istendiği durumlarda bir de doğru gerilim kuvvetlendiricisi ilâve edilerek, regülasyon nisbeti ve regülasyon hızı arttırılır.
Televizyon regülatörleri, genellikle yapı îtibâriyle doymalı tipten olup, ayarlamada gerilim süreksizliğe uğramaz. Ancak doymadan dolayı, manyetik endüksiyondan doğan demir kayıpları büyüktür. Gerilim % 15’ten fazla değişiklik göstermeyen yerlerde TV regülatörü kullanmaya gerek yoktur. Çünkü, % 15’in altındaki değişimleri TV alıcıları düzeltebilmektedir.
Şebeke yetersizliği sebebiyle kullanılan regülatörler Türkiye’de Keban barajının ürettiği kadar enerji tüketmektedir.
Gerilim regülatörleri, boş yere enerji harcamanın dışında yük tepesinin (puantın) yükselmesi, TV’lerde sesin distorsiyona uğraması ve cihazın çabuk yıpranması, güç faktörünün düşmesi gibi olumsuzluklara sebep olurlar.
Kar©glan Başağaçlı Raşit Tunca
