کنتاکتور چیست ؟ Contactor یکی از پرمصرف‌ترین و پرکاربردترین تجهیزات برق صنعتی است. این تجهیز همانند رله یک کلید مغناطیسی است که با اتصال یک جریان کوچک در ورودی، یک جریان بزرگ‌تر را در خروجی قطع و وصل می‌کند. به‌عبارت‌دیگر بجای اینکه ما توسط یک کلید و با دست عمل قطع و وصل را انجام دهیم، یک جریان کوچک را به ورودی کنتاکتور می‌دهیم و این جریان کوچک باعث تحریک آن شده و کلید داخلی آن در حالت روشن قرار می‌گیرد و وقتی‌که جریان ورودی را قطع کنیم، کنتاکتور نیز قطع می‌گردد. در واقع کار کنتاکتور قطع و وصل مدار قدرت با دریافت سیگنال از مدار فرمان است. در یک مقاله جداگانه مفصل مقایسه رله با کنتاکتور را انجام دادیم.
کنتاکتورها از لحاظ ساختمان فیزیکی و عملکردی کاملاً مشابه رله عمل می‌کنند. تفاوت عمده 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
تا اینجای کار متوجه شدیم که کار کنتاکتور چیست ، حال میخواهیم تفاوت آن با کلید دستی را بررسی کنیم. مزایای استفاده از این تجهیز عبارتست از:
- مصرف‌کننده از راه دور کنترل میشود.
- مصرف‌کننده از چند محل کنترل میشود.
- سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.
- عمر مؤثرشان بیشتر است.
- امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف نیاز مصرف‌کننده وجود دارد.
- سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.
- ازنظر حفاظتی مطمئن‌تر هستند و حفاظت مناسب‌تر و کامل‌تری دارند.
- هنگام قطع برق، مدار مصرف‌کننده نیز قطع میشود و به استارت مجدد نیاز پیدا می‌کند درنتیجه از خطرات وصل ناگهانی برق دستگاه جلوگیری می‌کند.
در کلیپ زیر به‌صورت به این سوال پاسخ داده شده است که ” کنتاکتور چیست ”
نحوه عملکرد کنتاکتور
بوبین 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. در فیلم زیر بهتر با عملکرد این تجهیز آشنا خواهید شد:
پارامترهای کاری
- 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 کرد. از ۱۲ولت جریان مستقیم تا ۱۵ ولت متناوب و ولتاژهای دیگر. عبور جریان از بوبین، باعث گرم شدن آن و مصرف انرژی خواهد شد. یک کنتاکتور خوب باید دارای مصرف داخلی کم باشد.
- 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 کنتاکت‌ها عبور کرده و تغییری در خصوصیات کار قطعه ایجاد نکند.
- جریان کار نامی: جریانی است که می‌توان از کنتاکت‌ها عبور داد.
- 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.
چنانچه قصد خرید کنتاکتور با امکان مقایسه قیمت بین برندهای مختلف را دارید، به فروشگاه آنلاین کوشا الکترونیکمراجعه و کنتاکتور مناسب نیازتان را انتخاب کنید.
اجزای کنتاکتور
برای بررسی دقیق‌تر لازمست تا این تجهیز برق صنعتی را در دو بخش اجزای داخلی و اجزای خارجی بررسی کنیم:
ساختمان داخلی:
ساختمان اصلی از سیم‌پیچ (بوبین) و هسته مغناطیسی تشکیل‌شده است.
بوبین کنتاکتور چیست ؟ بوبین از یک سیم‌پیچ تشکیل شده است، که برق‌دار شدن کنتاکتور باعث عبور جریان از داخل این سیم‌پیچ شده و با ایجاد میدان مغناطیسی باعث جذب هسته متحرک و در نتیجه کنتاکت‌ها خواهد شد.
هسته مغناطیسی کنتاکتور چیست ؟ هسته مغناطیسی به‌صورت دوتکه ساخته می‌شوند (یک هسته ثابت و یک هسته متحرک) که بوبین به بخش ثابت هسته متصل شده است. قسمت متحرک هسته به‌وسیله یک فنر از کنتاکت‌های ثابت جدا نگه‌داشته شده است.
ساختمان بیرونی:
ساختمان بیرونی متشکل از بدنه و تعدادی پیچ است که سیم ها به این پیچ ها متصل میشود. جلوی بدنه معمولا یک بخش پلاستیکی وجود دارد که به بوبین متحرک متصل است و رنگش با بدنه متفاوت است. این قسمت مانند یک نشانگر عمل کرده و زمانیکه کنتاکتور وصل است پایین میرود و وقتی قطع است، هم سطح بدنه خواهد بود.
در عکس زیر بهتر با ساختمان این تجهیز آشنا خواهید شد:
حال که با ساختمان کنتاکتور آشنا شدید، پیشنهاد می‌کنم که مقاله نحوه تست کنتاکتور را نیز مطالعه کنید.
در کلیپ زیر ساختمان و قطعات تشکیل‌دهنده کنتاکتور شرح داده شده است:
تجهیزات جانبی
یکی از تجهیزات کاربردی قابل نصب روی کنتاکتورها، کلید یا قفل مکانیکی می‌باشد:
قفل مکانیکی
کنتاکتور یک کلید برگشت‌پذیر است، به این معنا که اگر تغذیه بوبین قطع شود، کنتاکت‌ها توسط نیروی فنر داخلی به وضعیت اول (قطع) برمی‌گردد. بنابراین برای وصل شدن و وصل ماندن همواره باید ولتاژ دو سر بوبین آن باشد.
وصل بودن بوبین در ساعات طولانی باعث مصرف انرژی، ایجاد حرارت، کاهش عمر بوبین، لرزش و استهلاک بخش‌های مکانیکی، قطع و وصل‌های کوتاه در افت ولتاژهای لحظه‌ای و غیره میشود. برای رفع این مشکل، قطعه‌ای بانام کلید مکانیکی وجود دارد که وظیفه آن، تبدیل کنتاکتور به یک کلید قابل قطع و وصل با پالس می‌باشد. طبق تصویر زیر این قطعه از جلو به کنتاکتور اضافه‌شده و دو ترمینال برای تغذیه و یک شستی مکانیکی دارد.
قفل مکانیکی کنتاکتور
“کنترل با پالس” به این معناست که می‌توان کنتاکتور را با یک فرمان الکتریکی وصل و بافرمانی دیگر قطع کرد. این فرمان الکتریکی به‌صورت پالس بوده و زمان آن بسیار کوتاه است. با ارسال پالس اول به بوبین، کنتاکت وصل و توسط واحد قفل مکانیکی در همان حالت باقی می‌ماند.
کنتاکتور کمکی:
کنتاکتور کمکی تجهیزی است که به‌صورت جداگانه به کنتاکتور متصل میشود و برای استفاده در مدار فرمان کاربرد دارد. جهت اطلاعات بیشتر، مطالعه مقاله ” کنتاکتور کمکی چیست” پیشنهاد میشود.
کلیپ: تجهیزات جانبی قابل نصب
مشخصات روی کنتاکتور
روی کنتاکتورهای قدرت مانند موتورها یک پلاک مشخصات نصب شده است، که لازمست نحوه استخراج پارامترهای آن را بلد باشیم.
در ویدیوی زیر تصویر فوق توسط تیم مثلث نارنجی توضیح داده میشود:
نکته پایانی:
- از کنتاکتور جریان AC در جریان DC یا برعکس استفاده نشودچون باعث اتصال در مسیر مدار فرمان می شود.
- با توجه به جریان بازگشتی از بوبین ، به هیچ عنوان کنتاکتور را مستقیم به PLC یا دیگر تجهیزات کنترلی با قدرت جریان دهی پایین وصل نکنید و حتما برای حفاظت از خروجی PLC از کارت رله استفاده نمایید.
- برای بارهای موتوری معمولا کنتاکتور را 1.5 تا ۲٫۵ برابر جریان نامی مصرف‌کننده انتخاب می‌کنند. انتخاب کنتاکتور مناسب تاثیر بسیار زیادی در هزینه‌های تعمیر و نگهداری خواهد داشت.
به عنوان آخرین کلیپ، تاثیر کاهش ولتاژ روی بوبین کنتاکتور را در زیر تماشا می کنید:
هر بوبین یک بازه استاندارد ولتاژی جهت عملکرد صحیح دارد که خروج از این بازه باعث حرکت لرزشی بوبین می شود. در این ویدیو اثر کاهش ولتاژ اعمال شده به بوبین را مشاهده می کنید.
سوالی که ممکن است در اینجا برایتان ایجاد شود اینست که انواع کنتاکتور چیست؟ و اگر تنوع دارد، کاربرد هر کدام در کجاست؟ این سوال رو در مقاله بعدی، با نام ” انواع کنتاکتور” پاسخ دادیم.
جمع‌بندی: در این مقاله آموختیم که کنتاکتور چیست ، بوبین چیست ، همچنین با عملکرد این تجهیز در تابلو برق که قطع و وصل بارهای بزرگ توسط یک سیگنال تحریک کوچک است، آشنا شدیم. در سه مقاله جداگانه دیگر پیرامون موضوعات بسیار مهم نحوه نصب کنتاکتور و مخصوصا نحوه بستن کنترل فاز با کنتاکتور و روش نصب کنتاکتور برای پمپ آب توضیحات کاملی را همراه با نقشه‌های نصب ارائه کردیم.
