عملکرد کنتاکتور
کنتاکتور یک دستگاه کلیدزنی الکتریکی است که برای قطع و وصل کردن یک مدار الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کنتاکتور در واقع یک نوع رله است که در دستگاه‌هایی که آمپر بالا دارند به کاربرده میشود، اما رله در دستگاه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که ظرفیت تحمل جریان پایین‌تری دارند. ساختار کنتاکتورها به هم پیوسته بوده و به راحتی در زمین نصب می‌شوند. کنتاکتورها در انواع مختلفی نظیرکنتاکتور سه فاز و تک فاز تولید می‌شوند و در مقدار ولتاژ و جریان با یکدیگر تفاوت دارند. این دستگاه‌های الکتریکی در اندازه‌های متفاوت، از ابعاد دستی گرفته تا اندازه‌هایی به اندازه یک متر ساخته می‌شوند. کنتاکتورها قادرند جریان‌های بیشتر از ۵۰۰۰ آمپر و توان بیش از ۱۰۰ کیلو وات را کنترل کنند. قوس‌های ناشی از جریان‌های سنگین موتور در زمان قطع شدن با استفاده از کنتاکتور، قابل کنترل و کاهش دادن است. در ادامه این مطلب به انواع کنتاکتور و نحوه عملکرد کنتاکتور می‌پردازیم. با ما همراه شوید.
کنتاکتور چیست؟
کنتاکتور یک کلیدکنترل شونده الکترومغتاطیسی است که برای کنترل یک مدار قدرت به کار برده میشود. وظیفه کنتاکتور قطع و وصل مدار الکتریکی از راه دور است. این کلید از نیروی الکتریکی و مغناطیسی برای انجام قطع و وصل کردن استفاده میکند. یعنی کنتاکتور واسطه‌ای میان مدار قدرت و فرمان است. کنتاکتور برای قطع یک جریان اتصال کوتاه به کار برده نمی‌شوند. کنتاکتورها بر اساس کاربرد و بار متصل در اندازه‌های مختلف وجود دارند. این کلیدها دارای ۳ کنتاکت اصلی قدرتمند جهت ارتباط تجهیزات و دستگاه‌های الکتریکی به شبکه و تعدای کنتاکت کمکی برای طراحی مدارهای فرمان است. کنتاکتور متشکل از دو هستۀ E یا U شکل که یکی متحرک و دیگری ثابت است که زمانی که جریان از هسته الکترومغناطیسی عبور میکند، یک میدان مغناطیسی به وجود می‌آید. عملکرد کنتاکتور به گونه‌ای است که با تغییر در نیروی تولید شده به وسیله میدان الکترومغناطیسی، وضعیت کنتاکت‌ها تغییر میکند. به طور کلی در دو حالت NO (Normally Open) یا معمولا باز و NC (Normally Closed) یا معمولا بسته قرار می‌گیرند. رایج‌ترین کاربرد کنتاکتور در استارتر است که به منظور روشن و خاموش کردن تجهیزاتی نظیر موتور، ترانسفورماتور و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.
وظیفه کنتاکتور در تابلو برق
کنتاکتور در تابلو برق یک کلید اتوماتیک است که وظیفه اصلی این کلید روشن و خاموش کردن مدار الکتریکی با دریافت سیگنال از مدار فرمان می‌باشد، که عملکردکنتاکتور برای محل‌هایی با تعداد خطوط قدرت و خطوط فرمان بالا مناسب می‌باشد. نقش کنتاکتور در تابلو برق کنترل کردن و فرمان دادن به مصرف‌کننده از راه دور و از چند محل، راه‌اندازی فیدرهای موتوری به‌صورت اتوماتیک، توانایی قطع و وصل زیر بار و قطع و وصل سریعتر است. طراحی کنتاکتور در تابلو برق به دلیل تسریع در روند باز و بسته شدن کنتاکت‌ها بسیار با اهمیت است و نقش بسیار مهمی در تابلوهای برق صنعتی ایفا می‌کنند.
از جمله وظایف و عملکردکنتاکتور در تابلوهای برق صنعتی به شرح زیر است:
• کنتاکتورها با قابلیت تحمل جریان‌های بالا و ویژگی‌های ایمنی متناسب، امکان کنترل بارهای الکتریکی با توان بالا و سطح ولتاژ متفاوت را به‌طرز مؤثری در تابلو برق فراهم می‌کنند.
• نحوه عملکردکنتاکتور در کنترل موتورها و دستگاه‌های الکتریکی، تغییر سریع و مؤثر حالت‌های کارکردی موتورها، مثل راه‌اندازی، توقف، تغییر جهت و کنترل سرعت است که به استفاده‌کنندگان اجازه می‌دهدکه کارکرد موتورها را مدیریت کنند.
• عملکرد کنتاکتور در برابر افت ولتاژ، جریان‌های بیش‌ازاندازه، و مسائل حرارتی، به گونه‌ای است از خطرات احتمالی جلوگیری و از تجهیزات و افراد مشغول در محیط صنعتی محافظت میکند.
• کنتاکتورها با توانایی اتصال به سیستم‌های هوشمند، امکان کنترل هوشمند را به تابلو برق می‌افزایند. در نتیجه انتخاب و نصب و بهره‌برداری مناسب از عملکردکنتاکتورها، به بهبود کارایی و کیفیت عملکرد تابلوهای برق صنعتی کمک میکند.
نحوه عملکرد کنتاکتور
کنتاکتور در دستگاه‌هایی که می‌بایست به طور دائم با قطع و وصل مدار روشن وخاموش شود، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در کنتاکتور یک بخش از هسته متحرک بوده و به وسیله یک فنر از بخش ثابت جدا نگه داشته میشود. نحوه عملکرد کنتاکتور به این شکل است که هنگام انرژی دار شدن سیم پیچ به وسیله جریان موجود در کنتاکتور یک میدان الکترومغناطیسی تولید میشود. کنتاکت متحرک به یک میله فلزی آهنربا به نام بویین وصل شده و زمانی که میدان الکترمغناطیسی به وجود می‌آید، به بویین نیرو وارد میشود. این کار باعث میشود بویین به سمت کنتاکت ثابت جابه‌جا شود. نیروی ایجاد شده به وسیله سیم پیچ از نیروی فنر بیشتر است. زمانی که جریان در سیم پیچ ایجاد کننده نیروی مغناطیسی برقرار است کنتاکت متحرک را با فشار کافی در تماس با کنتاکت ثابت و حالت وصل حفظ میکند. هر دو کنتاکت تا موقعی که انرژی سیم پیچ تخلیه نشود، در این موقعیت باقی می‌مانند. با قطع جریان در بویین، نیروی الکترومغناطیسی پس از تخلیه انرژی سیم پیچ صفر شده و بویین به وسیله نیروی فنر به عقب و موقعیت OFF برمی‌گردد. عملکرد کنتاکتور برای قطع و وصل سریع طراحی شده است.
کنتاکتور پارس فانال ، کلید هوایی پارس فانال و کلید حرارتی پارس فانال از دیگر لوازم برق صنعتی پارس فانال در پارما الکتریک
مزیت‌های استفاده از کنتاکتور نسبت به رله و کلید
کنتاکتور نسبت به رله و کلید مزایای بسیاری دارد که به شرح زیر است:
✔ عملکرد کنتاکتور در مدارهای با جریان بالا مناسب است.
✔ کنتاکتورها در زمان قطع و وصل، کنتاکت‌ها بر روی هم سائیدگی مکانیکی ندارند، به همین دلیل نسبت به سایر کلیدها عمر مکانیکی بیشتری دارند.
✔ محافظت از دستگاه‌ها به وسیله کنتاکتور مطمئن‌تر و مناسب‌تر است.
✔ امکان اتوماتیک‌سازی مدار فرمان کنتاکتور وجود دارد.
س کنترل از راه دور ماشین توسط کنتاکتور ایمن‌تر و اقتصادی‌تر است.
✔ امکان قطع و وصل مصرف کننده از چندین محل به وسیله کنتاتور وجود دارد.
✔ امکان بالا بردن سرعت قطع و وصل مدار به وسیله کنتاکتور با طراحی مدار مناسب
✔ ارتقای تعداد کنتاکت‌ها در کنتاکتورها امکان‌پذیر است.
✔ مقاومت بالاتر کنتاکتور در برابر اضافه بار
✔ سایز کنتاکتور نسبت به رله بزرگتر است.
فروشگاه پارما الکتریک عرضه کننده کلید مینیاتوری پارس فانال ، کلید اتوماتیک پارس فانال و کلید محافظ جان پارس فانال
انواع کنتاکتور
کنتاکتورها بر اساس تعداد فاز و نوع ولتاژ بویین آن‌ها به انواع و دسته‌های مختلف تقسیم می‌شوند. در ادامه این مطلب شما را با انواع کنتاکتور آشنا خواهیم کرد:
بر مبنای تعداد فاز
1. تک فاز: کنتاکتورهای تک فاز دارای دو تیغه قدرت بوده و به طور معمول تیغه فرمان ندارند که برای استفاده در مدارهای تک فاز مناسب است و یک جایگزین ایده‌آل برای رله‌های شیشه‌ای و کنتاکت‌های فرمان هستند. اندازه کنتاکتور تک فاز نسبت به سه فاز کوچک‌تر است. عملکرد کنتاکتورهای تک فاز با توجه به کاربرد بسیاری که دارند در بخش‌های مختلفی نظیر کولرهای گازی، پمپ‌های مختلف در بخش کشاورزی، موتورهای تک فاز و … مناسب است.
2. سه فاز: در ساختارکنتاکتورهای سه فاز از سه تیغه قدرت و حداقل دو تیغه فرمان باز و دو تیغه فرمان بسته استفاده شده است که برای مدارهای سه فاز کاربرد دارند. هنگامی که ولتاژ مورد نیاز بار بیشتر از قدرت کنترل یک رله باشد از کنتاکتورهای سه فاز استفاده میشود. این نوع از کنتاکتورها از نظرکاربردی که در ولتاژ و جریان بالا دارند، و همچنین از نظر ظاهر و قیمت، کاملا با کنتاکتورهای تک فاز متفاوت هستند. عملکردکنتاکتورهای سه فاز در قسمت‌هایی که مصرف کننده‌ها نیاز به استفاده از برق سه فاز داشته باشند، مناسب است.
بر مبنای جریان
کنتاکتور قدرت در دومدل AC و DC وجود دارد و برای ایجاد تغییر در مدارهای قدرت یا جهت قطع و وصل استفاده میشود. در این نوع کنتاکتورها، بین دو تا چهار عدد پلاتین قدرت و از نوع نرمال باز یا نرمال بسته وجود دارد. لازم به ذکر است در این نوع کنتاکتور اضافه کردن تعداد پل‌ها به صورت سفارشی امکان‌پذیر است. معمولا تعدادی پلاتین فرمان، علاوه بر پلاتین قدرت در این کنتاکتور وجود دارد. ولتاژ نامی کنتاکتور قدرت فشارضعیف تا ۱۰۰۰ ولت است و برای قطع و وصل بارهای کوچک تا بزرگ به کار برده میشود.
اجزای داخلی کنتاکتور
1. بوبین یا سیم پیچ: بوبین کنتاکتور (Contactor coil) در یک میدان مغناطیسی سیم پیچی شده قرار دارد که روی قسمت ثابت هسته کنتاکتور نصب می‌گردد. کنتاکتور از میدان مغناطیسی، برای قطع و وصل پلاتین‌ها استفاده میکند و انرژی مورد نیاز را برای اتصال فیزیکی کنتاکت‌های هادی الکتریسیته مهیا میکند. این قسمت از کنتاکتور برای ایجاد مقاومت بالا در برابر نیروهای مکانیکی و عوامل جوی استفاده میشود. وظیفه این قسمت از کنتاکتور ایجاد مقاومت در مقابل نیروهای مکانیکی و عوامل جوی می‌باشد.
2. کنتاکت ثابت و متحرک: کنتاکت یا تیغه وظیفه انتقال جریان در کنتاکتور را به عهده دارد. این دو کنتاکت ثابت و متحرک می‌بایست در یک خط قرار بگیرند و در این بخش برای بالا بردن ضریب اطمینان در برابر کار زیاد از پوشش اکسید نقره استفاده میشود. لازم به ذکر است این قسمت باید درجه عایق مناسبی داشته باشد.
3. فنر: با توجه به این که کنتاکتور کلیدی برگشت‌پذیر است، برای قطع مدار از فنری که بین دو هسته ثابت و متحرک قرار دارد، استفاده میشود. در صورتی که جریان بوبین را قطع کنیم، میدان مغناطیسی از بین می‌رود و نیروی فنر وضعیت پلاتین‌ها را به حالت خاموش برمیگرداند. از انجا که روشن بودن یک کنتاکتور در ساعت‌های متوالی باعث افزایش دما میشود، می‌بایست فنر مورد استفاده از عمر و مقاومت بالایی در مقابل حرارت برخوردار باشد.
4. هسته آهنی: هسته آهنی متشکل از دو قسمت است که قسمت اول آن که هسته ثابت است و در بوبین ثابت شده و قسمت دوم آن هسته متحرک است. از هسته آهنی برای متمرکز کردن میدان مغناطیسی در کنتاکتور استفاده میشود. این هسته‌ها شکل ورقه ورقه ساخته می‌شوند.
5. ترمینال: به محل‌هایی که برای اتصال سیم وکابل به کنتاکتور در نظر گرفته شده ترمینال می‌گویند. در کنتاکتور ۶ عدد ترمینال وجود دارد.
6. بدنه‌ی کنتاکتور یا قاب: قاب کنتاکتور یک صفحه فلزی است که برای نصب اجزای ثابت داخل آن و همچنین عایق کردن تجهیزات داخلی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
7. کنترل جرقه: هنگامی که کنتاکتور قطع میشود این قسمت با مقاومت بالا، محافظت لازم در مقابل گرمای حاصل از ایجاد جرقه را ایجاد میکند.
لوازم جانبی کنتاکتور
برای بهبود عملکرد کنتاکتور از تجهیزات جانبی مختلفی استفاده میشود در ادامه به چند مورد از آن‌ها می‌پردازیم.
➕ اینترلاک مکانیکی: زمانی که بخواهیم ترتیب کلید زنی به نحو صحیح صورت بگیرد یعنی دو کنتاکتور هم زمان باهم کار نکنند و موقع وصل بودن یکی از آن‌ها دیگری قطع بماند، از قابلیت اینترلاک مکانیکی استفاده می‌کنیم.
➕ نویزگیر: زمانی که کنتاکتورها قطع و وصل می‌شوند، به علت وجود خاصیت سلفی در بوبین کنتاکتور، در سیستم پارازیت و صدای نویز گونه ایجاد خواهد شد. برای از بین بردن و یا کاهش این نویزها از نویزگیر استفاده می‌کنیم.
➕ قفل مکانیکی: درحالت عادی کنتاکتور به علت خاصیت برگشت‌پذیری، به مرور زمان باعث به وجود آمدن مشکلات مختلفی ازجمله: کاهش عمر بوبین، ایجاد حرارت در محل کنتاکتور، خرابی و استهلاک قسمتهای دیگر و … میشود. بنابراین از قفل مکانیکی برای تبدیل کنتاکتور به کلیدی که قابل قطع و وصل شدن است، استفاده میشود.
➕ تیغه کمکی کنتاکتور: در صورتی که تعداد پلاتین‌های موجود در مدار فرمان کافی نباشد از تیغه کمکی استفاده میشود.
➕ آداپتور برای ترمینال بلاک: این تجهیز برای استارترهای دستی و محافظت کنتاکتور مورد استفاده قرار می‌گیرد.
➕ ست اتصال تغذیه و قفل کنتاکتور: این ست در واقع یک کیت است که برای کنتاکتور معکوس نصب و استفاده میشود. فاقد قفل الکتریکی بوده و به شکل مکانیکی است.
➕ کیت چپگرد: برای کنتاکتور معکوس استفاده میشود و اینترلاک مکانیکی دارد.