کنتاکتور۰۹۱۲۵۳۳۸۱۸۶
کنتاکتور چیست؟
کنتاکتور تجهیزی پرکاربرد در صنعت برق می‌باشد و در ولتاژها و جریانهای مختلفی در بازار ارائه می‌شوند، حال بیایید به این سوال‌ها پاسخ دهیم:
کنتاکتور چیست؟ چه ساختاری دارد؟ طرز عملکردش به چه صورت است؟
در ساده ترین تعریف، کنتاکتور یک دستگاه سوئیچیگ(کلید زنی) الکتریکی است که برای خاموش و روشن کردن یک مدار الکتریکی استفاده می‌شود.
کنتاکتور یک نوع خاص از رله است اما یک تفاوت پایه ای بین کنتاکتور و رله وجود دارد و آن اینست که کنتاکتور بیشتر در دستگاه‌هایی کاربرد دارد که ظرفیت تحمل جریان بالاتری دارند درحالیکه رله برای دستگاه‌هایی با جریان پایین تر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
کنتاکتور ساختاری به هم پیوسته دارد و به راحتی قابل نصب است.
ساختار کنتاکتور به چه صورت است؟
به طور معمول کنتاکتور دارای چندین کنتاکت می‌باشد. کنتاکتها بیشتر از نوع کنتاکت باز(به انگلیسی Normally Open به اختصار NO) هستند و همین کنتاکتها هستند که قدرت عملکردی را در زمانی که بوبین کنتاکتور برق دار شده است برای بار فراهم می‌کنند. کنتاکتهای کنتاکتور توانایی باز و بسته شدن سریع را دارند که به همین سبب برای تحمل بارهای بزرگتر مناسب می‌باشند.کنتاکتور بیشتر همراه با موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کنتاکتور می‌تواند رنج وسیعی از جریان را پوشش دهد و در هر یک از این آمپراژها از جریانهای کم تا هزاران آمپر و ولتاژهای 25 ولت تا هزاران ولت مورد استفاده قرار گیرد.
علاوه براین در ابعاد مختلفی از ابعاد کوچک دستی تا سایزهای بزرگتر در بازار موجودند. کنتاکتور به این دلیل بیشتر در بارهای با جریان بالا مورد استفاده می‌باشد که ظرفیت بالایی برای عملکرد در جریانهای بالای 5000 آمپر و توان‌های بالاتر از 100کیلووات دارد.
زمانی که موتورهای جریان بالا قطع می‌شوند، تولید قوس الکتریکی می‌کنند. برای کاهش و کنترل این نوع آرک (قوس) می‌توان از کنتاکتور استفاده نمود.
قاعده کلی عملکرد کنتاکتورها چگونه است؟
نحوه عملکرد کنتاکتور بسیار ساده می‌باشد، جریانی که در کنتاکتور جریان دارد، بوبین کنتاکتور را برق دار میکند سپس بوبین برق دار شده یک میدان مغناطیسی را ایجاد میکند.
این میدان باعث حرکت جوشن(آرمیچر) کنتاکتور می‌شود و در نهایت مدار بین کنتاکتهای ثابت و متحرک کنتاکتور توسط یک کنتاکت بسته(به انگلیسی Normally Close به اختصار NC) تکمیل می‌شود و این امکان را فراهم میکند تا جریان از طریق کنتاکتها به بار منتقل شود. زمانی که جریان کنتاکتور قطع شود، بوبین بی برق شده و مدار را باز میکند.
از آنجا که کنتاکتور برای باز و بسته شدن سریع کنتاکتها طراحی شده است، کنتاکتهای متحرک به سرعت با کنتاکتهای ثابت برخورد می‌کنند و از جای خود به طرف بالا جهش می‌کنند.
در بسیاری از کنتاکتورها برای جلوگیری از این نوع جهش‌ها از کنتاکتور با اتصالات دو راهه استفاده می‌شود. ورودی جریان به بوبین کنتاکتور ممکن است acیا dc باشد(رنج بین 12Vac یا 12Vdc تا 690Vac تا 440Vdc).
مقدار کمی‌از جریان جاری در کنتاکتور توسط بوبین مصرف می‌شود، برای کاهش این برق مصرفی، مدارات اقتصادی به کار گرفته می‌شوند که هزینه برق هدر رفت را کاهش دهد.
به زبان ساده زمانی که جریان الکتریکی از کنتاکتور عبور میکند باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی قوی می‌شود. این میدان مغناطیسی، آرمیچر را به طرف بوبین(سیم پیچ) می‌کشد و این باعث یک قوس الکتریکی شده و سپس جریان الکتریکی از طریق یک کنتاکت به طرف دستگاهی که کنتاکتور در آن تعبیه شده است هدایت میکند.
بنابراین عملکرد اصلی کنتاکتور،روشن و خاموش کردن یک مدار الکتریکی می‌باشد.
کنتاکتور چگونه غیرفعال می‌شود؟
برای غیرفعال نمودن کنتاکتور می‌توان آن را از دستگاه اصلی که در آن تعبیه شده است، خارج نمود. در صورت عدم عبور جریان الکتریکی، حالت ارتجاعی فنر آرمیچر را تحت فشار قرار خواهد داد و در نهایت اتصال را قطع میکند.
کنتاکتورهای مغناطیسی چگونه عمل میکند؟
کنتاکتور انواع مختلفی دارد که هر نوع به خودی خود ویژگی‌ها،برنامه‌ها و قابلیت‌های خاص خود را دارند. کنتاکتور مغناطیسی متداول ترین نوع کنتاکتور است و بسیار پیشرفته تر از مدل‌های قبلی می‌باشد.
کنتاکتور مغناطیسی به صورت الکترومکانیکی عمل میکند و هیچ نیازی به مداخله نیروی انسانی برای تنظیمات و یا فرمان ندارد و حتی با استفاده از تکنولوزی‌های پیشرفته، می‌توان آنها را از راه دور کنترل کرد و این قابلیت آنها را ایمن تر و کارآمدتر کرده است.
تفاوت اصلی کنتاکتور و رله چیست؟
اگر بخواهیم به صورت سطحی به ساختار و عملکرد رله و کنتاکتور بنگریم،رله دقیقا مانند کنتاکتور است که هردو برای باز و بسته کردن مدارات به صورت الکترومکانیکی و یا الکترونیکی استفاده می‌شوند.
پس تفاوت رله و کنتاکتور در چیست؟
مواردی که رله و کنتاکتور با هم تفاوت دارند به شرح زیر است:
1-کاربردها
تفاوت عمده این دو دستگاه در مکانی است که استفاده می‌شوند در واقع چون کنتاکتور نسبت به رله قوی تر می‌باشد بنابراین برای کاربردهای پرقدرت تر مورد استفاده قرار می‌گیرد و رله در کاربردهای ضعیف تر کاربرد دارد.
2-ظرفیت بار
کنتاکتور را می‌توان در مداراتی که دارای ظرفیت جریان بالا و پایین (9A تا 1250A ) هستند به کار گرفت،در حالیکه رله در مدارات کنترلی که تنها ظرفیت جریانهای پایین (5A تا 10A)را دارند، قابل استفاده می‌باشند.
3-طراحی
کنتاکتور معمولا برای کاربردهای سه فاز طراحی شده است اما رله در درجه اول برای استفاده در کاربردهای تک فاز طراحی می‌شود.
کنتاکتورها برای استفاده در کاربردهای ولتاژ بالا طراحی شده اند تا خطرات ولتاژ بالا را کنترل کنند بنابراین برای جلوگیری از سوانح، ویژگی ایمنی بیشتری مانند خاصیت فنری کنتاکتها به دستگاه اضافه شده است.
کنتاکت فنری خصوصیتی است که اگر کنتاکتور در وضعیت اضافه بار قرار گیرد از اتصال کوتاه داخلی جلوگیری میکند.
ویژگی حفاظتی دیگر که کنتاکتور داراست، وجود حذف کننده آرک(قوس) الکتریکی است.
این خاصیت به کاهش و از بین بردن جرقه‌های ایجاد شده در هنگام جدا شدن کنتاکتهای حامل جریان، کمک میکند، این درحالیست که رله این ویژگی‌ها را ندارد.
4-سرعت کلیدزنی:
کنتاکتور در تغییر وضعیت کندتر از رله عمل میکند و این دلیل آنست که می‌توان رله را با سیگنال‌های الکترونیکی کنترل نمود.
5-مصرف برق:
انرژی برقی که کنتاکتور استفاده میکند در مقایسه با رله بیشتر می‌باشد زیرا که رله‌ها از بوبین‌های کوچکتری نسبت به بوبین‌های کنتاکتور استفاده می‌کنند.
6-اندازه و قیمت:
از آنجا که کنتاکتور برای کاربردهای ظرفیت بالا استفاده می‌شود نسبتا بزرگتر و سنگین تر از رله‌ها می‌باشند.بدیهی است که به دلیل تفاوت در اندازه، راندمان و کارایی،کنتاکتور در مقایسه با رله گران قیمت تر باشد.
قیمت کنتاکتور سه فاز قدرت ، خازنی و کنترلی:
قیمت کنتاکتور سه فاز و مشخصات فنی و عمر کنتاکتور همواره پارامترهایی است که در انتخاب کنتاکتور به منظور قطع و وصل برق تاثیر گذار است. اما کنتاکتورها انواع مختلفی دارند که برای انتخاب صحیح باید در مورد آنها بدانیم
کنتاکتور ( قدرت)
کنتاکتور سه فاز ( قدرت) در زیر شاخه ادوات سوئیچینگ قرار می‌گیرند که شرایط را برای قطع و وصل ایمن مدارهای برق با مکانیزم مغناطیسی، فراهم می‌نماید تجهیزی با قابلیت کنترل از دور و تنها با اعمال ولتاژ به بوبین تحریک و به محض قطع شدن ولتاژ تغذیه بوبین ، هیچ گونه اتصالی برقرار نیست ، از دیگر ویژگی منحصر به فرد کنتاکتورها به نسبت سایر کلیدها ، تعداد بالای قطع و وصل به صورت پی در پی می‌باشد.
کنتاکتور کنترلی
کنتاکتور کنترلی برای قطع و وصل مدار فرمان استفاده می‌شوند و عموما توان قطع کمی‌دارند در صورتی که برای مدار فرمان خود از کنتاکتور سه فاز قدرت استفاده کنید هزینه ی اضافی را بر خود تحمیل کرده اید. قیمت کنتاکتورهای کنترلی و فرمان را می‌توانید در بخش مربوط به خود در منوی سایت ملاخظه کنید.
کنتاکتور خازنی
کنتاکتور سه فاز خازنی تخصصا برای قطع و وصل خازن در بانک خازنی استفاده می‌شود و با مقاومتی که در لحظه وصل خازن در مدار وارد میکند شدت جریان اولیه را کاهش می‌دهد و به این صورت طول عمر خازن را افزایش می‌دهد.
در ادامه جا دارد قدری بیشتر به بعد علمی‌و تجاری کنتاکتور سه فاز و قیمت کنتاکتور بسته به تغییرات ساختاری آن اشاره کنیم :
کنتاکتور سه فاز وسیله ای است که در آن با استفاده از خاصیت الکترومفناطیس تعدادی کنتاکت به یکدیگر وصل یا از یکدیگر جدا می‌شوند. از این خاصیت جهت قطع و وصل و یا تغییر اتصال مدار استفاده می‌شود. هر کنتاکتور معمولاً دارای سه کنتاکت اصلی برای مدارمی‌باشد.
کنتاکتور از دو هسته E شکل که یکی ثابت و دیگری متحرک است، تشکیل می‌شود. در میان هستۀ ثابت یک سیم پیچ قرار دارد که با عبور جریان از آن نیرویی ایجاد می‌شود که هسته متحرک را به هستۀ ثابت متصل می کند. با حرکت هستۀ متحرک، تعدادی کنتاکت باز، بسته و تعدادی کنتاکت بسته، باز خواهند شد.
اجزای یک کنتاکتور سه فاز که قطعا کیفیت آن در قیمت کنتاکتور تاثیر دارد
1- حامل کنتاکتهای ثابت (این قسمت باید دارای درجه عایقی مناسبی باشد)
2- 6 ترمینال
3- صفحه فلزی انتهایی برای نصب قسمت‌های ثابت روی آن
4- کنتاکتهای ثابت و متحرک (این کنتاکتها باید در یک خط قرار گرفته و از پوشش اکسید نقره به منظور بالا بردن ضریب اطمینان در مقابل کار زیاد، در روی آنها استفاده شود.)
5- بوبین کنتاکتور
6- ترمینال‌های ورودی و خروجی
7- سیستم هستۀ آهنی ثابت و متحرک
8- قسمت کنترل جرقه (این قسمت باید دارای مقاومت زیاد در برابر گرمای حاصل از جرقه ایجاد شده در هنگام قطع کنتاکتور باشد.)
9- حامل کنتاکتهای متحرک (این قسمت باید دارای درجه عایقی مناسبی باشد)
جریانهای نامی کنتاکتور سه فاز و تاثیر در قیمت کنتاکتور
در هر کنتاکتور، جریانهای نامی‌مختلفی تعریف می‌شود. این جریانها عبارتند از
جریان دائمی: این جریان با Ith2 نشان داده می‌شود و جریانی است که در شرایط کار عادی، در زمانی نا محدود و بدون قطع شدن از کنتاکتها عبور نموده، حرارت غیر مجاز تولید نکند و لزومی‌به تعمیر و سرویس کنتاکتور نیز احساس نشود.
جریان هفتگی: این جریان با Ith1 نشان داده می‌شنود و جریانی است که در شرایط نرمال و با هفته ای یکبار اتصال از کنتاکتها عبور کرده و تغییری در خصوصیات کنتاکتور به وجود نیاورد.
جریان شیفتی (هشت ساعتی) : این جریان با Ith نشان داده می‌شود و جریانی است که در شرایط کار نرمال و با یکبار اتصال در هر هشت ساعت (یک شیفت کاری) از کنتاکتها می‌گذرد و تغییری در خصوصیات کنتاکتور به وجو نیاورد.
جریان کار نامی: این جریان با Ie نشان داده می‌شود و جریانی است که شرط استفاده از کنتاکتور را در رابطه با نوع و مقدار ولتاژ بار بیان میکند. مثلاً اگر این جریان به طور دائم از کنتاکتور عبور نماید. مقدار Ie برابر با Ith خواهد بود. ( Ie=Ith )
جریان اتصال کوتاه: مقدار ماکزیمم جریان در لحظه اتصال کوتاه که ممکن است باعث آسیب در کنتاکتور شود به جریان اتصال کوتاه ضربه ای معروف است. (Is) همچنین مقدار مؤثر جریان اتصال کوتاه که کلید برای مدت یک ثانیه قادر به تحمل آن است، جریان یک ثانیه ای یا جریان نامی‌زمان کم نامیده می‌شود و با Ith (Is) مشخص می‌گردد.
ولتاژهای نامی
کنتاکتور ولتاژهای نامی‌تعریف برای هر کنتاکتور عبارتند از
ولتاژ کار نامی: این ولتاژ که با Ue نشان داده می‌شود مربوط به کنتاکتها بوده و مقدار ولتاژی است که کنتاکتها با جریان نامی Ie در آن به کار گرفته می‌شوند. این ولتاژ، توانایی قطع و وصل، نوع و محل استفاده کنتاکتور را مشخص میکند
ولتاژ عایقی نامی: این ولتاژ که با Ui نشان داده می‌شود، ولتاژی است که استحکام عایقی بین کنتاکتها را نشان می‌دهد.
ولتاژهای نامی‌تغذیه بوبین: این ولتاژ که با Ue نشان داده می‌شود ولتاژی است که باید به بوبین کنتاکتور اتصال یابد تا کنتاکتور عملکرد داشته باشد.
نکته 2 : ولتاژ کنتاکتورهای صنعتی از 220 ولت تا 660 ولت و کنتاکتهای اصلی آنها برای جریان 9 A تا 2750A (مجهز به رادیاتورهای خفه کننده جرقه در موقع قطع و وصل) ساخته می‌شوند.
نکته 3 : ولتاژ تغذیه بوبین کنتاکتورها متفاوت بوده و از 24 تا 380 ولت ساخته می‌شوند. در اکثر کشورهای صنعتی برای حفاظت بیشتر، تغذیه بوبین کنتاکتورها را زیر ولتاژ حفاظت شده (65 ولت) انتخاب می‌کنند و یا برای تغذیۀ مدار فرمان از ترانسفورماتور جدا کننده استفاده می‌کنند.
قابلیت قطع و وصل و طول عمر کنتاکتور سه فاز و تاثیر در قیمت کنتاکتور
سرعت قطع و وصل کنتاکتورها در زیر بار را می‌توان بدون آنکه آسیبی به آنها برسد با طراحی و انتخاب مناسب با 3000 بار در مدت افزایش داد.
تعداد دفعات قطع و وصل کنتاکتور (هر قطع و وصل یک بار) عمر مکانیکی نامیده می‌شود. طول عمر مکانیکی با حروف از A تا F که اصطلاحاً کلاس کلید نامیده می‌شود مشخص می‌شود حرف A تعداد 103 بار قطع و وصل، حرف B تعداد 104 بار، C تعداد 105 بار،D تعداد 106 بار، E تعداد 107 بار وF تعداد 108 بار قطع و وصل را نشان می‌دهد.
نکته 4 : بعد از حروف کلاس کلید ممکن است عددی به عنوان ضریب قرار گیرد مثلاً E3 برای طول عمر 3×107 بار قطع و وصل به کار می‌رود.
قدرت قطع کنتاکتور سه فاز و تاثیر بر قیمت کنتاکتور
به منظور انتخاب کنتاکتور مناسب برای مصرف کننده‌های مورد نظر باید به مشخصات توان، ولتاژ، جریان و ضریب قدرت باری که کنتاکتور مجاز است به آن وصل شود، توجه کرد. همچنین کنتاکتهای کنتاکتور باید تحمل جریان راه اندازی، جریان دائمی‌و جریانهای اتصال کوتاه لحظه ای پیش آمده را نیز داشته باشند. قدرت کنتاکتهای کنتاکتور در تحمل قوس الکتریکی ناشی از قطع کنتاکتها را قدرت فزع کنتاکتور می‌نامند. مشخصات بیان شده در بسیاری از موارد بر روی بدنۀ کنتاکتور یا در کاتالوگ آن نوشته می‌شوند.
برای راحتی کار انتخاب کنتاکتور بر اساس قیمت کنتاکتور ، طبقه بندی خاصی را برای کنتاکتورها در نظر می‌گیرند، این طبقه بندی بر اساس نوع جریان و موارد کاربرد انجام می‌شود.
