کنتاکتور چیست؟
کنتاکتور وسیله ای الکتریکی است که برای روشن یا خاموش کردن مدار الکتریکی استفاده می شود. در واقع می توان گفت نوع خاصی از رله در نظر گرفته می شود. با این حال، تفاوت اساسی بین رله و کنتاکتور این است که کنتاکتور در برنامه هایی با ظرفیت حمل جریان بالاتر استفاده می شود، در حالی که رله برای کاربردهای جریان کمتر استفاده می شود.
قیمت خرید کنتاکتور کنتاکتورها را می توان به راحتی در زمین نصب کرد و اندازه آن ها جمع و جور است. به طور کلی، این دستگاه های الکتریکی دارای چندین کنتاکت هستند. این کنتاکت ها در بیشتر موارد به طور معمول باز هستند و زمانی که سیم پیچ کنتاکتور روشن می شود، توان عملیاتی را برای بار تامین می کنند. کنتاکتورها بیشتر برای کنترل موتورهای الکتریکی استفاده می شوند.
کنتاکتورها انواع مختلفی دارند و هر نوع مجموعه ای از ویژگی ها، قابلیت ها و کاربردهای خاص خود را دارد. کنتاکتورها می توانند جریان را در طیف وسیعی از جریان ها، از چند آمپر تا هزاران آمپر، و ولتاژ از 24 VDC تا هزاران ولت، بشکنند. علاوه بر این، این دستگاه های الکتریکی در اندازه های مختلف، از ابعاد دستی گرفته تا اندازه هایی به اندازه یک متر عرضه می شوند.
لیست قمیت محصولات اشنایدر الکتریک: رایج ترین ناحیه کاربرد کنتاکتور بار جریان بالا است. کنتاکتورها به دلیل توانایی خود در کنترل جریان های بیش از 5000 آمپر و توان بالای بیش از 100 کیلو وات شناخته شده اند. جریان های سنگین موتور در هنگام قطع شدن، قوس تولید می کنند. این قوس ها را می توان با استفاده از کنتاکتور کاهش داد و کنترل کرد.
نماد کنتاکتور
در تصویر بالا، A1 و A2 ترمینال هایی برای کنترل منبع تغذیه یا کویل هستند. پایانه های 1-2، 3-4 و 5-6 برای منبع تغذیه هستند. همچنین بار به پایانه های منبع تغذیه متصل می شود.
اجزای کنتاکتور
سه جزء اصلی کنتاکتور هستند:
کویل یا آهنربا: این مهمترین جزء یک کنتاکتور است. نیروی محرکه ای که برای بستن کنتاکت ها لازم است توسط سیم پیچ یا آهنربای الکتریکی کنتاکتور تامین می شود. سیم پیچ یا آهنربای الکتریکی و کنتاکت ها توسط یک محفظه محافظت می شوند.
محفظه: دقیقاً مانند محفظه های مورد استفاده در هر برنامه دیگری، کنتاکتورها نیز دارای یک محفظه هستند که عایق و محافظت در برابر تماس پرسنل با کنتاکت ها را فراهم می کند. محفظه محافظ از مواد مختلفی مانند پلی کربنات، پلی استر، نایلون 6، باکلیت، پلاستیک های ترموست و غیره ساخته شده است. به طور کلی، کنتاکتور قاب باز دارای یک محفظه اضافی است که از دستگاه در برابر آب و هوای بد، خطرات انفجار، گرد و غبار و روغن محافظت می کند.
کنتاکت ها: کنتاکت یکی دیگر از اجزای مهم این دستگاه الکتریکی است. وظیفه حمل جریان کنتاکتور توسط کنتاکت ها انجام می شود. انواع مختلفی از کنتاکت ها در کنتاکتور وجود دارد که عبارتند از فنرهای تماسی، کنتاکت های کمکی و کنتاکت های برق. هر نوع کنتاکت نقشی جداگانه دارد.
نحوه کار کنتاکتور
جریان از مدار کنترل خارجی از کنتاکتور عبور می کند و هسته الکترومغناطیسی را تحریک می کند. به نوبه خود، سیم پیچ/ الکترومغناطیس، یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که باعث می شود کنتاکتور آرمیچر را حرکت دهد. سپس یک کنتاکت معمولی بسته مدار را بین کنتاکت های ثابت و متحرک کامل می کند. پس از آن جریان می تواند از این کنتاکت ها به بار عبور کند.
با حذف جریان، سیم پیچ بدون انرژی می شود و نیروی مغناطیسی به صفر می رسد. بنابراین نیروی فنر بیشتر است و آرمیچر را که مدار را باز می کند به عقب می کشد. طراحی کنتاکتورها عملکرد سریع ON-OFF را تسهیل می کند.
انواع مختلف کنتاکتورها
کنتاکتورها بر اساس سه عامل طبقه بندی می شوند:
- بار مورد استفاده
- ظرفیت جریان و
- رتبه قدرت
سوئیچ تیغه چاقو (Knife Blade)
سوئیچ تیغه چاقو قبلاً در اواخر دهه 1800 مورد استفاده قرار گرفت. احتمالاً این اولین کنتاکتوری بود که برای کنترل (راه اندازی یا توقف) موتورهای الکتریکی استفاده شد. سوئیچ از یک نوار فلزی تشکیل شده بود که روی یک کنتاکت می افتاد. این سوئیچ دارای اهرمی برای پایین کشیدن سوئیچ یا بالا بردن آن بود. در آن زمان، باید سوئیچ تیغه چاقو را با ایستادن در کنار آن در حالت بسته قرار می داد.
با این حال، مشکلی در این روش سوئیچینگ وجود داشت. این روش باعث می شد که کنتاکت ها به سرعت فرسوده شوند، زیرا باز و بسته شدن دستی سوئیچ به اندازه کافی سریع برای جلوگیری از قوس شدن مشکل بود. در نتیجه، کلیدهای مسی نرم دچار خوردگی شدند که بیشتر آن ها را در برابر رطوبت و کثیفی آسیب پذیر کرد. با گذشت سال ها، اندازه موتورها افزایش یافت که نیاز به جریان های بزرگتر برای کارکرد آن ها را ایجاد کرد.
این امر خطر فیزیکی بالقوه ای را برای راه اندازی چنین سوئیچ های حامل جریان بالا ایجاد کرد و در نتیجه منجر به یک نگرانی جدی ایمنی شد. علیرغم انجام چندین پیشرفت مکانیکی، سوئیچ تیغه چاقو به دلیل مشکلات و خطرات مربوط به عملکرد خطرناک و عمر کوتاه کنتاکت ها نمی تواند به طور کامل توسعه یابد.
کنترل کننده دستی (Manual Controller)
از آنجایی که استفاده از سوئیچ تیغه چاقو به طور بالقوه خطرناک شد، مهندسان یک دستگاه کنتاکتور دیگر را ارائه کردند که تعدادی ویژگی را ارائه می کرد که در سوئیچ تیغه چاقو وجود نداشت. از این دستگاه به عنوان کنترل کننده دستی یاد می شد. این ویژگی ها عبارت بودند از:
- ایمن برای کار کردن
- واحد به درستی محفظه شده است
- اندازه فیزیکی کوچکتر
- کنتاکت های تک بریک با کنتاکت های دوتایی جایگزین شدند
همانطور که از نام آن ها پیداست، کنتاکت های دو بریک می توانند همزمان مدار را در دو مکان باز کنند. بنابراین، حتی در فضای کوچکتر، به شما امکان می دهد با جریان بیشتری کار کنید. کنتاکت های دو بریک اتصال را به گونه ای تقسیم می کنند که دو مجموعه از کنتاکت ها را تشکیل می دهد.
سوئیچ یا دکمه کنترل دستی از راه دور کار نمی کند و به طور فیزیکی به کنترلر متصل است. هنگامی که کنترل کننده دستی توسط اپراتور فعال می شود، مدار قدرت درگیر می شود. پس از فعال شدن، الکتریسیته را به بار می برد. به زودی کنتاکتورهای دستی به طور کامل جایگزین کلیدهای تیغه چاقو شدند و حتی امروزه نیز از انواع مختلفی از این نوع کنتاکتورها استفاده می شود.
کنتاکتور مغناطیسی نیازی به دخالت انسان ندارد و به صورت الکترومکانیکی عمل می کند. این یکی از پیشرفته ترین طراحی های کنتاکتور است که می توان از راه دور با آن کار کرد. بنابراین، به از بین بردن خطرات ناشی از کار دستی آن و قرار دادن پرسنل عملیاتی در خطر بالقوه کمک می کند. تنها مقدار کمی جریان کنترلی توسط کنتاکتور مغناطیسی برای باز یا بسته شدن مدار مورد نیاز است. این رایج ترین نوع کنتاکتور مورد استفاده در کاربردهای کنترل صنعتی است.
در جدول زیر انواع کنتاکتورهای AC و DC را بر اساس تیپ آنها و همچنین کاربردشان بررسی کرده ایم.
| نوع جریان | علامت طبقه بندی | مثال برای نوع استفاده |
|
جریان متناوب (AC) |
AC1 | بار غیر اندوکتیو- بار با اندوکتیویته ضعیف- گرم کن برقی |
|
AC2 |
راه اندازی موتور آسنکرون روتور سیم پیچی | بدون ترمز جریان مخالف |
| با ترمز جریان مخالف | ||
| AC3 |
راه اندازی موتور آسنکرون روتور قفسی |
قطع موتور در هنگام کار |
| AC4 | برای تعداد دفعات قطع و وصل زیاد با فواصل زمانی کم- ترمز با جریان مخالف- تغییر جهت موتور در حال کار | |
| AC11 | کنتاکتور کمکی | کوپل مغناطیسی |
|
جریان مستقیم (DC) |
DC1 | بار غیر اندوکتیو- بار با اندوکتیویته ضعیف- گرم کن ضعیف |
| DC2 |
راه اندازی موتور شنت |
قطع موتور در هنگام کار |
| DC3 | برای تعداد دفعات قطع و وصل زیاد با فواصل زمانی کم- ترمز با جریان مخالف- تغییر جهت موتور در حال کار | |
| DC4 |
راه اندازی موتور سری |
قطع موتور در هنگام کار |
| DC5 | برای تعداد دفعات قطع و وصل زیاد با فواصل زمانی کم- ترمز با جریان مخالف- تغییر جهت موتور در حال کار | |
| DC11 | کنتاکتور | کوپل مغناطیسی |
کاربردهای کنتاکتور
کنتاکتور در کاربردهای زیر استفاده می شود.
- رایج ترین کاربرد کنتاکتور در استارت موتور است. با حفاظت اضافه بار و اتصال کوتاه برای موتور صنعتی استفاده می شود.
- کنتاکتورها به منظور اتوماسیون چراغ ها برای کاربردهای روشنایی صنعتی، تجاری و مسکونی استفاده می شوند. برای این نوع کاربرد از رله نوع لچ استفاده می شود. در این نوع رله از دو سیم پیچ استفاده می شود. یکی برای کنتاکت باز و دوم برای کنتاکت نزدیک.
- کنتاکتورهای تک قطبی برای کار با بار 12VDC، در خودرو استفاده می شود.
- استفاده از کنتاکتور با کلید مدار ایمنی کارکرد بار در صنایع را تضمین می کند. و در چنین کاربردی برای تعویض سریع یک بار استفاده می شود.
- در رله جیوه و رله جیوه مرطوب استفاده می شود.
- کنتاکتورهای دو قطبی (3 سیم، 1 فاز) برای کار با بار 240VAC مانند کولر گازی استفاده می شود.
- در بانک های خازنی از کنتاکتورهای سوئیچینگ خازن برای تعویض خازن ها بر اساس نیاز توان راکتیو استفاده می شود. آن ها به طور ویژه برای کنترل جریان های گذرا بالا که در حین سوئیچینگ تشکیل می شوند، طراحی شده اند.علاوه بر این، مقاومت های اضافی برای کاهش جریان های هجومی در حین سوئیچینگ ارائه شده است.
مزایای کنتاکتور
- کنتاکتور عملیات سوئیچینگ سریع را فراهم می کند.
- می تواند برای هر دو بار AC و DC کار کند.
- ساختار ساده
منبع : بابا ادیسون