انواع کنتاکتور و کاربرد آنها

کنتاکتور

اگر هم اکنون در حال مطالعه این مقاله هستید پس می خواهید با انواع کنتاکتور و کاربرد آنها آشنا شوید. ما در این مقاله قصد داریم انواع مختلف کنتاکتور ها را بررسی کرده و کاربرد هریک را بیان کنیم. با ما همراه باشید.

پیش از اینکه به بررسی انواع کنتاکتور و کاربرد آنها بپردازیم. ایبتدا تعریفی کلی از خود کنتاکتور ارائه می دهیم. بطور کلی کنتاکتور Contactor کلیدی کنترل شونده است که با استفاده از خاصیت الکترومغناطیس چند کنتاکت را به هم متصل یا از هم جدا می نماید. معمولا از کنتاکتور جهت قطع و وصل در مدار قدرت (کنتاکتور های قدرت) یا تغییر اتصال در مدار قدرت و کنترل (کنتاکتور های فرمان) استفاده می شود. کنتاکتورها دارای سه کنتاکت اصلی و تعدادی کنتاکت فرعی می باشند. حال به سراغ معرفی انواع کنتاکتور و کاربرد آنها می رویم :

کنتاکتور یا کلید مغناطیسی(Contactor)

کنتاکتور با استفاده از خاصیت الکترومغناطیس (مانند رله ها) تعدادی کنتاکت را به یکدیگر وصل یا از یکدیگر جدا می کند. از این خاصیت جهت قطع و وصل و یا تغییر اتصال مدار استفاده می شود. شکل زیر یک کنتاکتور الکترومکانیکی را نشان میدهد.

 

 

 

کنتاکتور الکترومکانیکی
کنتاکتور الکترومکانیکی

ساختمان کنتاکتور

کنتاکتور از دو هسته به شکل E یا Uzz که یکی ثابت و دیگری متحرک است تشکیل می شود. در میان هسته ی ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد وقتی بوبین به برق متصل می شود با استفاده از خاصیت مغناطیسی، نیروی کششی فنر را خنثی می کند و هسته ی فوقانی را به هسته ی تحتانی اتصال میدهد و باعث می شود که تعدادی کنتاکت عایق شده از یکدیگر به ترمینال های ورودی و خروجی کلید متصل شود و یا باعث گردد کنتاکتهای بسته ی کنتاکتور باز شوند.

در صورتی که مدار تغذیه ی بوبین کنتاکتور قطع شود، در اثر نیروی فنری که داخل کلید قرار دارد هسته ی متحرک دوباره به حالت اول باز می گردد.

 

مزایای استفاده از کنتاکتورها

کنتاکتورها نسبت به کلیدهای دستی صنعتی مزایایی به شرح زیر دارند:

۱) می توان مصرف کننده را از راه دور کنترل کرد.

۲) می توان مصرف کننده را از چند محل کنترل کرد.

۳) امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف کار مصرف کننده وجود دارد.

۴) سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.

۵) از نظر حفاظتی مطمئن ترند و حفاظت مناسب تر و کامل تر دارند.

۶) عمر مؤثرشان بیشتر است.

۷) می توان مدار راه انداز کنتاکتور را طوری همبندی کرد که هنگام قطع برق، مدار مصرف کننده نیز قطع شود و به استارت مجدد نیاز پیدا کند، در نتیجه از خطرهای وصل ناگهانی دستگاه جلوگیری گردد.

 

انواع کنتاکتور و کاربرد آنها

کنتاکتور برای جریان های AC و DC ساخته می شود؛ تفاوت این دو نوع کنتاکتور در آن است که در کنتاکتورهای AC از یک حلقه ی اتصال کوتاه برای جلوگیری از لرزش حاصل از فرکانس برق استفاده می گردد. نیروی کششی یک مغناطیس الکتریکی جریان متناوب، متناسب با مجذور جریان عبوری از آن و در نتیجه متناسب با مجذور اندکسیون مغناطیسی است. چون مقدار جریان لحظه ای با توجه به رابطه elmax sin wt تغییر می کند، مقدار نیروی کششی مغناطیسی نیز برابر با f =  Fmax sim 2w خواهد شد و تعداد دفعاتی که این نیرو ماکزیمم و صفر می شود، به اندازه ی دو برابر فرکانس شبکه خواهد گردید در نتیجه، در لحظاتی که مقدار نیروی کششی بیشتر از نیروی مقاوم فنرهای کنتاکتور باشد، هسته ی کنتاکتور جذب می شود و در لحظاتی که مقدار نیروی کششی کمتر از مقدار نیروی فنرها شود، هسته ی متحرک کنتاکتور تمایل پیدا می کند که به محل اول خود باز گردد. به این ترتیب در هسته ی متحرک لرزش و صدا ایجاد خواهد شد. این نوسانات را می توان به وسیله ی یک حلقه بسته، که در سطح قطبها جاسازی شده و حدود نصف تا 2/ 3 سطح هر قطب را پوشانده است، از بین برد و لرزش آن را بر طرف کرد. عمل این حلقه مانند سیم پیچ ثانویه ی ترانسفورماتوری است که در حالت اتصال کوتاه قرار گرفته و از آن جریان القایی عبور می کند و باعث می شود در مدار هسته فوران مغناطیسی فرعی ایجاد کند. این فوران فرعی بافوران اصلی اختلاف فاز دارد و زمانی که نیروی کششی حاصل از فوران فرعی ماکزیمم باشد، این نیرو صفر خواهد بود و چون جمع این دو نیرو به هسته ی متحرک اثر می کند، نیروی کششی در هر لحظه از نیروی مقاومت فنر بیشتر خواهد بود.

ولتاژ تغذیه ی بوبین کنتاکتورها متفاوت است و از 24 تا 380 ولت ساخته می شود. در اکثر کشورهای صنعتی برای حفاظت بیشتر، تغذیه ی بوبین کنتاکتورها را زیر ولتاژ حفاظت شده 65 (ولت) انتخاب می کنند و یا برای تغذیه ی مدار فرمان، ترانسفورماتور مجزا کننده به کار می برند.

شناخت مشخصات فنی انواع کنتاکتور و کاربرد آنها

نوع کنتاکتور با توجه به نوع مصرف کننده و شرایط کار انتخاب می شود. کنتاکتورها قدرت و جریان عبوری مشخصی برای ولتاژهای مختلف دارند. بنابراین، باید به جدول و مشخصات کنتاکتور توجه کافی بکنیم و انتخاب کنتاکتور را منطبق بر مشخصات مورد نیاز قرار دهیم. برای اتصال مصرف کننده به شبکه باید از کلید یا کنتاکتوری با مشخصات مناسب استفاده کرد که کنتاکت های آن تحمل جریان راه اندازی و جریان دائمی را داشته باشد. همچنین در صورت اتصال کوتاه، جریان لحظه ای زیادی که از مدار عبور می کند و یا جرقهای که هنگام قطع مدار ایجاد می شود، صدمه ای به کلید نزند. به این منظور و برای این که بتوانیم پس از طراحی مدار، کنتاکتور مناسب را برای اتصال مصرف کننده به شبکه انتخاب کنیم، باید با مقادیر نامی مربوط به کنتاکتور آشنا شویم. این مقادیر برای کلیدهای غیرمغناطیسی، مانند کلید اهرمی و غلتکی نیز وجود دارد. در ادامه همین مقاله کنتاکتورها با این مقادیر، که معمولا مهم ترین آنها بر روی بدنه ی کلید نوشته شده است، آشنا می شویم.

برای انتخاب کنتاکتورها و آشنایی مختصر با انواع کنتاکتور و کاربرد آنها در قدرت های مختلف می توان از جدول های زیر استفاده کرد. از آن جایی که کنتاکتورها را بیشتر برای راه اندازی الکتروموتورها به کار می برند، آشنایی با پلاک نصب شده روی موتورها لازم است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

استاندارد و طبقه بندی کنتاکتور نوع جریان

 

بار اهمی-بار غیراهمی یا بار اندکتیویته ی ضعف، برقی با ضریب توان حدود

 

 

AC1

 

AC

برای راه اندازی موتورهای آسنکرون روتور سیم پیچی، بدون ترمز جریان مخالف، جریان راه اندازی بستگی به مقاومت مدار روتور دارد.  

AC2

 

AC

برای راه ا اندازی موتور های آسنکرون روتور سیم پیچی با ترمز جریان مخالف

 

 

AC2

 

AC

برای راه ا اندازی موتور های آسنکرون روتور قفسه ای، هنگام قطع، جریان نامی از تیغه ها ی کنتاکتور عبور می کند تحمل جریان راه اندازی 5 تا 7 برابر جریان نامی  

AC3

 

AC

برای راه ا اندازی موتور های آسنکرون روتور قفسه ای،به کار بردن ترمز جریان مخالف تغییر جهت گردش الکتروموتور روتور قفسه ای، تعداد دفعات قطع و وصل زیاد در فواصل زمانی اندک  

AC4

 

AC

کنتاکتور خازنی  

AC6

 

AC

کنتاکتور کمکی، کنتاکتور فرمان بدون داشتن کنتاکت قدرت (کوپل مغناطیسی)، استفاده در قسمت مدار فرمان  

AC11

 

AC

بار اهمی، بار غیر اندوکتیو یا بار اندکتیویته ی ضعیف، گرمکن برقی  

DC1

 

DC

راه اندازی موتور شنت، قطع کردن موتور هنگام کار

 

 

DC2

 

DC

برای راه اندازی موتور شنت با تعداد دفعات قطع و وصل زیاد در فواصل زمانی اندک -مدارترمز  

DC3

 

DC

راه اندازی موتور سری، قطع موتور هنگام کار  

DC4

 

DC

راه اندازی موتور سری با تعداد دفعات قطع و وصل زیاد، در فواصل زمانی اندک، تغییر جهت گردش موتور، مدار ترمز  

DC5

 

DC

کنتاکتور کمکی، کنتاکتور فرمان، کوپل مغناطیسی  

DC11

 

DC

 

پلاک خوانی و نامگذاری کنتاکتور
بر روی پلاک کنتاکتورها علائم و حروفی نوشته می شود که در زیر همراه با مشخصات یک نمونه کنتاکتور، به نمونه های مختلف علائم، با توضیح آنها اشاره شده است:
HL08 / 53 تعداد تیغه ها (کنتاکتها) را نشان میدهد. 8 تعداد کل تیغه ها را بیان می کند. 5 تعداد تیغه های باز را نشان میدهد. 3 تعداد تیغه های بسته را نشان میدهد.
HL: تیپ کنتاکتور و شماره 0660 شماره سند در پلاک بالاست.
VDE: استاندارد ساخت و Gr c نشان کشور سازنده (آلمان) است.

 

 

 

 

Ith (ج هشت ساعت): جریانی که در یک شیفت کاری (هشت ساعت) می توان ریاناز کنتاکتور عبور داد بطوری که هیچگونه تغییری در خصوصیات کنتاکتور پیش نیاورد.

Ithl (جریان هفتگی) :جریانی که در شرایط کار نرمال، یک بار می توان در هفته از کنتاکتور عبور داد.

Ith2 (جریان دائمی) :جریانی که می توان در شرایط کار نرمال و در زمان نامحدود و بدون قطع شدن از کنتاکتور عبور داد. در مثال بالا این جریان 16 آمپر میباشد.

le (جریان کار نامی): جریانی است که شرط استفاده از کنتاکتور را بیان می کند یعنی اگر از کنتاکتور باید بطور دائم جریان عبور کند (بدون قطع و وصل مداوم) le = lth2 خواهد شد و یا اگر کنتاکتور برای یک شیفت کار(هشت ساعت) در مدار وصل باشد (با قطع و وصل مداوم در اینصورت le =lth خواهد بود. در مثال بالا این جریان 10 آمپر میباشد. ( Ith ( 1s (ماکزیمم جریان لحظه ای): جریان لحظه اتصال کوتاه مدار که کنتاکتها برای مدت یک ثانیه می توانند بدون آسیب دیده گی تحمل نمایند.

Ue (ولتاژ کار نامی): کنتاکت ها می توانند با جریان کار نامی le در این ولتاژ مورد استفاده قرار گیرند. در مثال بالا این ولتاژ 220 ولت می باشد.

Ui (ولتاژ عایقی نامی): استحکام عایقی بین کنتاکت ها را بیان می کند. در مثال بالا این ولتاژ 500 ولت می باشد. Uc (ولتاژ تغذیه بوبین): مقدار آن در روی بوبین کنتاکتور نوشته می شود.

تعداد دفعات قطع و وصل در بی باری: حروف لاتین A و B و C و D و E و F تعداد دفعات قطع و وصل در بی باری را نشان می دهد بطوری که هر حرف نماینده عددی است که در جدول زیر بیان شده است:

 

در مثال بالا حرف لاتین E3 تعداد دفعات قطع و وصل بی باری را به این شرح بیان می کند: 3*10=E3

قدرت قطع و وصل: یکی از مهم ترین مشخصاتی است که بر روی پلاک کنتاکتور نوشته می شود و در انتخاب کنتاکتور صحیح برای کار مورد نظر نقش بسزایی دارد. برای مثال به جدول زیر توجه فرمایید:

 

 

 

جدول بالا نشان می دهد در سطر مربوط به AC3، توان موتورهای آسنکرون سه فاز روتور قفسی که این کنتاکتور می تواند آنها را در ولتاژهای مختلف (با تعداد قطع و وصل بسیار کم) راه اندازی نموده و همچنین قطع نماید، بیان شده است. حال اگر بخواهیم موتور را بصورت منقطع در زمان های کوتاه قطع و وصل کنیم و یا اینکه جهت گردش آن را سریع تغییر دهیم، برای کنتاکتور AC3 باید از مقادیر داده شده در سطر AC4 استفاده نماییم.

 

شماره شناسایی کنتاکت های کنتاکتور

یک کنتاکتور دارای تعدادی کنتاکت اصلی و تعدادی کنتاکت کمکی باز و تعدادی کنتاکت کمکی بسته می باشند. هر یک از این کنتاکتها دارای شماره شناسایی یا شماره آدرس هستند که این شماره ها در جدول (۳-۱) بیان شده اند. برای مثال، کنتاکت های اصلی یک کنتاکتور سه فاز با اعداد 21 / 43 /56 و کنتاکت کمکی بسته آن 11-12 و کنتاکت کمکی باز آن با شماره 1314 می تواند بیان شود.

 

 

شماره کنتاکت های کمکی و اصلی المان ها
شماره کنتاکت های کمکی و اصلی المان ها

 

 

کنتاکتور الکترونیکی یا استاتیکی (Solid state relay= SSR)

شکل بالا یک نمونه کنتاکتور الکترونیکی را نشان میدهد.

در این المان ها به جای کنتاکت های فلزی از نیمه هادی هایی مانند تریستور و ترایاک و غیره استفاده شده است. از مهم ترین مزایای المان های نیمه هادی سرعت زیاد قطع و وصل (تعداد در ثانیه) و نداشتن جرقه هنگام قطع و وصل آنها می باشد. از آنجایی که جریان راه اندازی موتورها بالاست لذا جهت استفاده برای راه اندازی موتورها این مسئله موجب سوختن آن می شود مگر اینکه این جریان نیز لحاظ شود. این المانها بیشترین کاربرد را در هیترها و از این قبیل دارند.

 

 

کنتاکتور الکترونیکیSSR
کنتاکتور الکترونیکیSSR

 

 

جهت مشاهده و خرید کنتاکتور به وبسایت یوتاب صنعت مراجعه کنید

 

رله ی حرارتی یا بی متال ( overload releays)

دستگاه های الکتریکی را باید در مقابل خطرات و خطاهای احتمالی حفاظت کرد. یکی از راههای حفاظت موتورهای الکتریکی، استفاده از رله ی حرارتی است. رله ی حرارتی، موتور را در مقابل اضافه بار (بار زیاد) حفاظت می کند. اصول ساختمان آن از دو فلز، که دارای ضریب انبساط طولی مختلف اند تشکیل شده است. این دو فلز در حالت گرم، به وسیله ی غلتک پرس و به صورت یک تکه دیده می شود. این دو فلز یک بی متال را تشکیل میدهند. در اثر عبور جریان، هر دو فلز گرم و طول آنها زیاد می شود و چون ازدیاد طول یکی از فلزات بیشتر از دیگری است، از این رو دو فلز باهم خم می شوند شکل (۵-۱) این موضوع را به همراه یک نمونه بیمتال نشان میدهد. این حرکت به طور مستقیم و یا به وسیله ی اهرمهایی به یک کنتاکت منتقل می شود و مداری را قطع یا وصل می کند. از خاصیت بی متال در فیوزها، رله های بی متالی و … استفاده می شود.

 

عملکرد داخلی بی متال
عملکرد داخلی بی متال

 

رله ی بار زیاد (بی متال) قابل تنظیم است و در مقابل اضافه بار از 1. 5 تا 10 برابر جریان نامی، موتور را قطع می کند نمونه ی سه فاز رله ی حرارتی از سه پل قدرت برای عبور جریان اصلی مصرف کننده، تشکیل شده و دارای دو کنتاکت فرمان است، یکی کنتاکت بسته جهت قطع مدار تغذیه ی کنتاکتور و دیگری کنتاکت باز که پس از عمل بی متال بسته می شود و برای اطلاع دادن از خطای حاصل در مدار به کار می رود. بعضی از این رله ها کلیدی دارند که برای دو حالت دستی و اتوماتیک طراحی شده اند. در حالت دستی پس از عمل رله باید با دست آن را به حالت اول برگرداند. در حالت اتوماتیک، رله پس از مدت زمانی معین به حالت اول باز می گردد.

نویسنده: محمدرضا

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *