کنتاکتور چیست؟

 


کنتاکتورها کلیدهای مغناطیسی هستند و مهمترین جزء مدارهای فرمان الکتریکی به شمار می‌آیند. از کنتاکتورها در ماشین‌های صنعتی به منظور راه اندازی و کنترل استفاده می‌شود.کنتاکتورها یکی ازاجزای تجهیزات اتوماسیون صنعتی به شمار می آید.

 

به عبارت دیگر کنتاکتور یک سوئیچ الکتریکی کنترل شده است که برای سوئیچینگ مدار الکتریکی استفاده می‌شود.

کنتاکتور معمولاً توسط یک مدار کنترل می‌شود، که سطح توان کمتری را نسبت به مدار سوئیچ دارد. کنتاکتور نسبت به رله میزان بار جریانی بیشتری را تحمل می‌کند.


کنتاکتورها از لحاظ ساختار فیزیکی و نوع کارایی شبیه رله ها عمل می‌کنند.

 تفاوت عمده رله و کنتاکتور در این است که رله در مدار فرمان استفاده می‌شود و کنتاکتور در مدار قدرت یا به‌عبارت‌دیگر رله برای تقویت جریان خروجی تجهیزات کنترلی مانند PLC و … استفاده می‌شود ولی کنتاکتور برای تقویت سیگنال خروجی رله در کنترل تجهیزات قدرت اعم از الکتروموتورها، بانک‌های خازنی، مدارات روشنایی، گرم‌کن‌های الکتریکی و … استفاده می‌شود، ازاین‌رو می‌توان رله را یک قطعه واسط نیز نامید.

 

مزایای کنتاکتور نسبت به کلیدهای دستی:

 

  1.     ازنظر حفاظتی مطمئن‌تر هستند و حفاظت مناسب‌تر و کامل‌تری دارند.
  2.      هنگام قطع برق، مدار مصرف‌کننده نیز قطع می‌شود و به استارت مجدد نیاز پیدا می‌کند درنتیجه از خطرات وصل ناگهانی برق دستگاه جلوگیری می‌کند.
  3.     مصرف‌کننده از چند محل کنترل می‌شود.
  4.     سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.
  5.      عمر مؤثرشان بیش‌تر است.
  6.      امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف نیاز مصرف‌کننده وجود دارد.
  7.   سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.

 


انواع کاربرد های کنتاکتور

کنتاکتور AC

AC1
بار اهمی ـ بار غیر اندکتیو یا با اندکتیویته ضعیف ـ گرم کن برقی با ضریب توان حدود 95/0=

AC2
برای راه‌اندازی موتورهای آسنکرون روتور سیم‌پیچی، بدون ترمز جریان مخالف، جریان راه‌اندازی بستگی به مقاومت مدار روتور دارد.

AC2
برای راه‌اندازی موتور آسنگرون روتور سیم‌پیچی با ترمز جریان مخالف

AC3
برای راه‌اندازی موتور آسنکرون روتور قفسه‌ای ـ هنگام قطع جریان نامی از تیغه‌های کنتاکتور عبور می‌کند ـ تحمل جریان راه‌اندزای 5 تا 7 برابر جریان نامی

AC4
برای راه‌‌اندازی موتور آسنکرون روتور قفسه‌ای ـ به کاربردن ترمز جریان مخالف تغییر جهت گردش الکتروموتور روتور قفسه‌ای ـ تعداد دفعات قطع و وسل در فواصل زمانی اندک

AC11
کنتاکتور کمکی ـ کنتاکتور فرمان بدون داشتن کنتاکت قدرت کوپل مغناطیسی ـ استفاده فقط در مدار فرمان


کنتاکتور DC


DC1
بار اهمی ـ بار غیر اندکتیو یا با اندکتیویته ضعیف ـ گرم‌کن برقی

DC2
راه‌اندازی موتور شنت ـ قطع کردن موتور هنگام کار

DC3
برای راه‌اندازی موتور شنت با تعداد دفعات قطع و وصل زیاد در فواصل زمانی اندک ـ مدار ترنر

DC4
راه‌اندازی موتور سری ـ قطع موتور هنگام کار

DC5
راه‌اندازی موتور سری با تعداد دفعات قطع و وصل زیاد، در فواصل زمانی اندک ـ تغییر جهت گردش موتور ـ مدار ترنر

DC11
کنتاکتور کمکی ـ کنتاکتور فرمان ـ کوپل

 


اجزای کنتاکتور 

۱) کنتاکت‌ها؛ بخش انتقال دهنده جریان در کنتاکتور هستند، که شامل کنتاکت‌های قدرت، کنتاکت‌های کمکی و فنرهای کنتاکت است.


۲) کویل؛ که نیروی محرکه‌ای را برای بستن کنتاکت‌ها ایجاد می‌کند.


۳)محفظه؛ یک فریمی است که در آن کنتاکت‌ها و کویل قرار گرفته‌اند.
جنس محفظه معمولاً از مواد عایق مانند: باکالیت، پلی کاپرولاکتام یا (Nylon 6)، پلیمرهای گرماسخت یا ترموست ساخته شده‌اند که برای محافظت و عایق بندی کنتاکت‌ها و ایجاد حفاظت در هنگام لمس کردن کاربر طراحی شده‌اند.

 

نحوه عملکرد کنتاکتور


بوبین کنتاکتور از یک هسته آهنی E شکل تشکیل شده که داخل یک سیم پیچ قرار دارد. همانطور که می‌دانید، وقتی یک سیم‌پیچ را به دور هسته آهنی بپیچیم و دو سر این سیم پیچ را به یک منبع ولتاژ وصل کنیم، به آهن‌ربا تبدیل خواهد شد. این قسمت را مدار فرمان و محرک کنتاکتور نامیده می‌شود. 

کنتاکتور سکسیونر ساده قابل قطع زیر بار است که تیغه متحرک آن تحت نیروی دائم الکترومغناطیسی در موقعیت وصل بوده و با کنتاکت ثابت در تماس است. جریان به طور دائم در سیم پیچ تولیدکننده نیروی مغناطیسی برقرار بوده، تیغه محرک کنتاکتور را با فشار مناسب در حالت وصل و تماس با کنتاکت ثابت حفظ می‌کند. در صورت کاهش ولتاژ و یا قطع جریان در بوبین، نیرو تقلیل یافته، کنتاکت متحرک به طور اتوماتیک در موقعیت قطع قرار گرفته، جریان را قطع می‌سازد. بدین ترتیب تیغه‌های نگهدارنده کنتاکت‌ها که در مسیر جریان بار موتور قرار گرفته‌اند تنها تحت تأثیر نیروی مغناطیسی به کنتاکت‌های ثابت وصل بوده، نیروی الکترومغناطیسی را به طور دائم بر تیغه‌ها و کنتاکت‌های متحرک وارد می‌کند. در صورت قطع جریان ناشی از فقدان ولتاژ، تیغه‌ها تحت تأثیر نیروی فنر از کنتاکت‌های ثابت جدا شده، جریان تغذیه موتور را قطع می‌کند که به این حالت آزاد شدن کنتاکتور گفته می‌شود.


به صورت کلی کنترل و فرمان از راه دور توسط کنتاکتور از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و ایمن تر می باشد، هم چنین کنتاکتور قابلیت قطع و وصل زیر بار را دارد و عمر مفید آن از کلیدهای دیگر بیشتر است و این کلید الکترومغناطیسی امکان قطع و وصل مصرف کننده را از چند محل ممکن می سازد. توسط کنتاکتور امکان راه اندازی به صورت اتوماتیک میسر می شود.
نکته: کنتاکتورها به تنهایی هیچ نوع حفاظتی در مقابل جریان اضافه و اتصال کوتاه ندارند. بنابراین باید برای این نوع حفاظت در مدارت از بی متال کلیدهای حفاظتی و فیوز استفاده شود.
روی ساختمان کنتاکتور پلاکی وجود دارد که شامل موارد زیر می باشد:
Ie: مقدار جریان قابل تحمل برای کنتاکت های اصلی می باشد.
Is: مقدار جریان قابل تحمل برای کنتاکت ها در زمان اتصال کوتاه می باشد.
Ue: مقدار ماکزیمم ولتاژی است که کنتاکت های کنتاکتور در شرایط کار عادی توانایی تحمل آن را دارند.
Ith: مقدار جریانی می باشد که با اتصال یک بار در هر هشت ساعت از کنتاکت های کنتاکتور عبور کرده اما تاثیری در کارکرد کنتاکتور نمی گذارد.

 
پارامترهای کاری کنتاکتور 

    ولتاژهای نامی


•    ولتاژ کار نامی : مربوط به اتصال‌دهنده ( کنتاکت ها ) بوده و مقدار ولتاژی است که کنتاکت ها می‌توانند با جریان کار نامی در این ولتاژ مورداستفاده قرار گیرند. ولتاژ کنتاکت ها معمولاً بین ۲۲۰ الی ۶۶۰ ولت است.

•    ولتاژ عایقی نامی: استحکام عایقی بین عضوهای اتصالی را مشخص می‌کند.

•    
•    ولتاژ تغذیه نامی: ولتاژی است که باید به بوبین اعمال گردد، که معمولاً مقدار آن روی بوبین نوشته می‌شود. ولتاژ تغذیه بین ۲۴ الی ۳۸۰ ولت است.
•    
•    انرژی مصرفی: بوبین هر کنتاکتوری را می‌توان برای کار با ولتاژهای مختلف طراحی نمود از ۱۲ولت جریان مستقیم تا ۱۵ ولت متناوب و ولتاژهای دیگر. به علت عبور جریان از بوبین، کنتاکتور به‌صورت یک مصرف‌کننده، مقداری توان مصرف کرده و گرم می‌شود یک کنتاکتور خوب باید دارای مصرف داخلی کم باشد. برای کم کردن مصرف، می‌توان از یک مقاومت که بعد از عملکرد کنتاکتور با بوبین سری شود استفاده کرد. به دو سر این مقاومت تیغه‌ای از خود کنتاکتور وصل می‌گردد. بعدازاینکه جریان وارد سیم‌پیچ شد تیغه که قبلاً بسته بود بازشده و مقاومت سر راه بوبین قرار می‌گیرد و با آن سری می‌شود.

•    جریان‌های نامی: چون کنتاکت های متحرک با فشار بر روی کنتاکت های ثابت اتصال پیدا می‌کنند و سطح کنتاکت ها نیز کاملاً صاف نیست لذا سطح تماس آن‌ها یک نقطه کوچک خواهد بود بنابراین در محل تماس دو کنتاکت مقاومت الکتریکی وجود داشته و عبور جریان باعث گرم شدن کنتاکت ها خواهد شد. هرچه زمان عبور جریان از بوبین بیشتر باشد کنتاکت های آن بیشتر گرم می‌شود. با توجه به زمان لازم برای وصل بودن کنتاکتورها جریان‌های زیر تعریف می‌شود :


•    جریان دائمی: جریانی است که می‌تواند در شرایط کار نرمال و در زمان نامحدود و بدون قطع شدن از کنتاکت های کنتاکتور عبور کرده و به آن صدمه‌ای نزند و حرارت ایجادشده در کنتاکت ها از حد مجاز تجاوز ننماید.

•    جریان هفتگی: جریانی است که در شرایط کار نرمال و با هفته‌ای یک‌بار اتصال می‌توان از کنتاکت های کنتاکتور عبور داد و در خصوصیات عملکردی هیچ‌گونه تغییری رخ ندهد.

•    
•    جریان هشت‌ساعتی: جریانی است که با اتصال یک‌بار در هر هشت ساعت در شرایط کار نرمال می‌تواند از کنتاکت های کنتاکتور عبور کرده و تغییری در خصوصیات کار کنتاکتور ایجاد نکند.
  
•    جریان کار نامی: جریانی است که شرط استفاده از کنتاکتور را بیان می‌کند و در رابطه با نوع و مقدار ولتاژ بار می‌باشد .

•    جریان اتصال کوتاه ضربه‌ای: در مدار فرمان و مدار قدرت کنتاکتور باید از وسایل حفاظتی استفاده کرد تا در صورت اتصال کوتاه بلافاصله مدار قطع شود چون در فاصله زمانی اتصال کوتاه تا قطع مدار توسط وسایل حفاظتی از کنتاکت‌ها نیز جریان خیلی زیادی عبور می‌کند لذا باید کنتاکت‌ها تحمل این جریان را در این زمان کوتاه داشته باشند و به یکدیگر جوش نخورده و یا تغییر فرم ندهند.مقدار ماکزیمم جریان را در لحظه اتصال کوتاه با  Is  نشان داده و جریان اتصال کوتاه ضربه‌ای می‌نامند .


•    جریان نامی زمان کم ( جریان ۱ ثانیه): مقدار مؤثر جریانی را که کلید برای زمان یک ثانیه در حالت اتصال کوتاه می‌تواند تحمل کند بدون اینکه صدمه ببیند جریان نامی زمان کم و یا جریان یک ثانیه نامیده می‌شود.

امیدوارم با مطالعه این مقاله بتوانید بهترین مدل کنتاکتور با توجه به نوع کارایی خود انتخاب کنید.