کنتاکتور چیست

آشنایی با کنتاکتور، کاربرد آن، روش نصب و چگونگی تست کنتاکتور

کنتاکتور چیست

کنتاکتور چیست؟

کنتاکتور (Contactor) یکی از پرمصرف‌ترین و پرکاربردترین تجهیزات برق صنعتی است. کنتاکتور 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 کنتاکتور شده و کلید داخلی آن در حالت روشن قرار می‌گیرد و وقتی‌که جریان کوچک ورودی را قطع کنیم، کنتاکتور نیز قطع می‌گردد. البته با استفاده از تیغه‌های کمکی، می‌توانیم عملکرد کنتاکتور را برعکس کنیم. در واقع کار کنتاکتور قطع و وصل مدار قدرت با دریافت سیگنال از مدار فرمان است.

کنتاکتورها از لحاظ ساختمان فیزیکی و عملکردی کاملاً مشابه رله عمل می‌کنند. تفاوت عمده رله و کنتاکتور 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:

  1.  مصرف‌کننده از راه دور کنترل می‌شود.
  2.  مصرف‌کننده از چند محل کنترل می‌شود.
  3.  سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.
  4.  عمر مؤثرشان بیش‌تر است.
  5.  امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف نیاز مصرف‌کننده وجود دارد.
  6.  سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.
  7.  ازنظر حفاظتی مطمئن‌تر هستند و حفاظت مناسب‌تر و کامل‌تری دارند.
  8.  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 بیشتر با این تجهیز پر‌مصرف برق صنعتی آشنا خواهید شد:

 

نحوه عملکرد کنتاکتور

بوبین کنتاکتور 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 کنتاکتور 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 نمود از ۱۲ولت جریان مستقیم تا ۱۵ ولت متناوب و ولتاژهای دیگر. به علت عبور جریان از بوبین، کنتاکتور به‌صورت یک مصرف‌کننده، مقداری توان مصرف کرده و گرم می‌شود یک کنتاکتور خوب باید دارای مصرف داخلی کم باشد. برای کم کردن مصرف، می‌توان از یک مقاومت که بعد از عملکرد کنتاکتور با بوبین سری شود استفاده کرد. به دو سر این مقاومت تیغه‌ای از خود کنتاکتور وصل می‌گردد. بعدازاینکه جریان وارد سیم‌پیچ شد تیغه که قبلاً بسته بود بازشده و مقاومت سر راه بوبین قرار می‌گیرد و با آن سری می‌شود.
  • 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 کنتاکت های کنتاکتور عبور کرده و تغییری در خصوصیات کار کنتاکتور ایجاد نکند.
  • جریان کار نامی: جریانی است که شرط استفاده از کنتاکتور را بیان می‌کند و در رابطه با نوع و مقدار ولتاژ بار می‌باشد .
  • 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.

 

نحوه سیم بندی در مدار

کنتاکتور

  • فلش های قرمز محل اتصال سیم فاز از مدار فرمان است.
  • فلش های آبی محل اتصال سیم نول از مدار فرمان است.
  • فلش های سبز: هر جفت از این پیچ های روبه روی هم ،که با فلش سبز مشخص شده است، فقط در زمان روشن شدن کنتاکتور(بسته شدن) به یکدیگر راه میدهند و بسته به نوع کنتاکتور، بین ۳ تا ۵ جفت از این پیچ‌ها روی بدنه وجود دارد.
  • یک جفت پیچ به شماره ۱۳ و ۱۴ وجود دارد که اغلب برای اتصال به دوطرف سوئیچ استارت استفاده می‌شود، تا کنتاکتور را در زمان حالت روشن قفل کند.

 

کنتاکتور تک‌ فاز:

کنتاکتورها برای سیستم سه فاز طراحی شده‌اند و سه ورودی و سه خروجی دارند، برای استفاده از کنتاکتور برای برق تک فاز کافیست تا سه ورودی را به یکدیگر جامپر کنیم و هر سه خروجی را نیز به هم وصل کنیم. با اینکار یک ورودی و یک خروجی خواهیم داشت.

در کلیپ زیر نحوه راه‌اندازی کنتاکتور تک ‌فاز را که به همت گروه کالنجی تهیه شده است را مشاهده می فرمایید:

 

انواع کنتاکتور

کنتاکتورها با توجه به نوع باری که می‌توان به کنتاکت‌های آن‌ها متصل کرد و همچنین نوع ولتاژ بوبین آن‌ها به انواع و دسته‌های گوناگون تقسیم می‌شوند.کنتاکتورهای بوبین AC با عبارت “AC” و مدل‌های بوبین DC با عبارت “DC” شروع می‌شوند. در زیر انواع کنتاکتور را مشاهده می‌کنید:

  • AC1 : بار اهمی – بار غیر سلفی یا سلفی ضعیف – گرم‌کن برقی با ضریب توان حدود .۰۹۵
  • AC2 : برای راه‌اندازی موتورهای آسنکرون روتور سیم‌پیچی شده بدون ترمز جریان مخالف
  • “AC2 : برای راه‌اندازی موتور آسنکرون با ترمز جریان مخالف  
  • AC3: برای راه‌اندازی موتور آسنکرون روتور قفسه‌ای .هنگام قطع جریان نامی از تیغه‌ها عبور می‌کند جریان راه‌اندازی ۵تا ۷ برابر جریان نامی است
  • AC4 : برای راه‌اندازی موتور آسنکرون روتور قفسه‌ای با ترمز . تعداد دفعات قطع و وصل زیاد در زمانی اندک
  • AC11 : کنتاکتور کمکی بدون داشتن کنتاکت قدرت کوپل مغناطیسی – استفاده فقط در مدار فرمان
  • DC1 : بار اهمی – بار غیر سلفی یا سلفی ضعیف – گرم‌کن
  • DC2 : برای راه‌اندازی موتور شنت – قطع کردن موتور هنگام کار
  • DC3 : برای راه‌اندازی موتور شنت  با تعداد دفعات قطع و وصل در فواصل زمانی اندک
  • DC4 : راه‌اندازی موتورهای سری و قطع و وصل هنگام کار
  • DC5 : راه‌اندازی موتور سری با تعداد دفعات قطع و وصل در فواصل زمانی اندک
  • DC6 : کنتاکتور کمکی یا فرمان – کوپل مغناطیسی

مطابق اطلاعات فوق، اگر بخواهیم یک موتور آسنکرون و بدون ترمز را راه‌اندازی کنیم و ولتاژ بوبین ما AC باشد باید از کنتاکتور نوع “AC2” استفاده کنیم.

 

کاربرد کنتاکتور

به‌عنوان یک فرمول کلی و مشترک، در هر مداری که ما یک جریان ضعیف داشته باشیم( مانند خروجی PLCها یا تجهیزاتی نظیر کنترل بار، کنترل فاز و نظیر آن‌ها) و بخواهیم یک تجهیز با جریان بالا ( مانند موتور) را کنترل کنیم باید از کنتاکتور استفاده کرد. در واقع وظیفه کنتاکتور برقراری ارتباط بین مدار فرمان و مدار قدرت است. نحوه اتصال و مدار کنتاکتور برای دو تجهیز پرکاربرد کنترل بار و کنترل فاز در دو مقاله جداگانه شرح داده‌ایم:

نحوه بستن کنترل فاز با کنتاکتور

نحوه بستن کنترل بار با کنتاکتور

همچنین در ویدیوی زیر نیز آموزش نصب کنتاکتور با دو شستی استپ استارت را مشاهده خواهید کرد:

یکی از کاربردهای حفاظتی که می‌توان با استفاده از کنتاکتور در منازل و ادارات و به طور کلی، سیستم های تک فاز پیاده‌سازی کرد با استفاده از مداری متشکل از محافظ کنتاکتور و یک عدد کنتاکتور است. با کمک این مدار که در تابلو برق ورودی ساختمان قرار می‌گیرد، دیگر نیازی به محافظ‌های الکترونیک رایج ( مانند محافظ یخچال، تلویزیون و ….) نیست. مدار محافظ کنتاکتور مطابق عکس زیر است:

سیم کشی کنترل فاز تکفاز شیوا امواج

محافظ کنتاکتور تکفاز در فروشگاه اینترنتی موجود بوده و می‌توانید با کلیک روی لینک روبرو سفارش دهید: <سفارش محافظ کنتاکتور>

ساختمان کنتاکتور

ساختمان داخلی کنتاکتور:

ساختمان اصلی هر کنتاکتور از سیم‌پیچ (بوبین) و هسته مغناطیسی تشکیل‌شده است، هسته مغناطیسی در کنتاکتور 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 کنتاکتور:

ساختمان بیرونی کنتاکتور 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 کنتاکتور متفاوت است. این قسمت مانند یک نشانگر عمل کرده و زمانیکه کنتاکتور وصل است پایین میرود و وقتی کنتاکتور قطع است، هم سطح بدنه خواهد بود.

در عکس زیر بهتر با ساختمان کنتاکتور آشنا خواهید شد:

ساختمان داخلی کنتاکتور

 

 

 

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 کنتاکتور 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.

اتصال قفل مکانیکی به کنتاکتور

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، کنتاکتور وصل و توسط واحد قفل مکانیکی در همان حالت باقی می‌ماند.

 

کلیپ: تجهیزات جانبی قابل نصب روی کنتاکتور ها

 

 نحوه تست کنتاکتور

ابتدا مولتی‌متر را در حالت تست بوق (اتصال کوتاه سنج) قرار می‌دهیم و اتصال بین تیغه‌های کنتاکتور را چک کنیم.

  1. وقتی بوبین کنتاکتور به برق متصل نیست هیچ‌یک از تیغه‌ها نباید به هم اتصال داشته باشند.
  2. بوبین کنتاکتور را برق‌دار می‌کنیم. در این حالت هر یک از تیغه‌های ورودی باید به تیغه‌های خروجی مربوطه اتصال داشته باشند.

درصورتی‌که نتیجه هر دو تست فوق مثبت باشد کنتاکتور سالم است.

در ویدیوی زیر  نحوه تست قطعات جانبی کنتاکتور را مشاهده می فرمایید. این کلیپ به همت گروه کالنجی تهیه شده است:

 

از آنجایی‌که یکی از راه‌های تست کنتاکتور اعمال ولتاژ به بوبین آن است، بد نیست که اثر تغییرات ولتاژ اعمالی به بوبین انواع کنتاکتورها را در کلیپی که توسط گروه مثلث زرد ساخته شده است ببینیم:

 

بررسی پلاک کنتاکتور قدرت

بر روی کنتاکتورهای قدرت مانند موتورها یک پلاک مشخصات نصب شده است، که لازمست نحوه استخراج پارامترهای آن را بلد باشیم.

بررسی پلاک کنتاکتور قدرت

در ویدیوی زیر تصویر فوق توسط تیم مثلث نارنجی توضیح داده می‌شود:

 

نکته پایانی:

  1. از کنتاکتور جریان AC در جریان DC یا برعکس استفاده نشودچون باعث اتصال در مسیر مدار فرمان می شود.
  2. در موقع استفاده از تیغه های کنتاکتور در مدار فرمان حتما دقیت کنید که تیغه های باز یا بسته در یک مسیر استفاده نشود چون  در این صورت صدای تک تک (با ریتم زیاد) تولید خواهد کرد.
  3. با توجه به جریان بازگشتی بوبین کنتاکتورها، به هیچ عنوان کنتاکتور را مستقیم به PLC یا دیگر تجهیزات کنترلی با قدرت جریان دهی پایین وصل نکنید و حتما از کارت رله استفاده نمایید. پیرامون جریان بازگشتی در شماره آتی مفصل بحث خواهیم کرد.
  4. معمولا کنتاکتور را ۲٫۵ برابر جریان نامی مصرف کننده انتخاب می کنند.

 

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.

 

6 پاسخ
  1. رامسس
    رامسس گفته:

    سلام بچه ها واقعا دمتون گرم. خیلی خیلی اموزنده وباحال بود
    امیدوارم همیشه موفق وشادباشین
    ممنون که هستین.

    پاسخ
  2. علی شادان
    علی شادان گفته:

    خیلی دنبال مطلب در مورد بوبین کنتاکتور بودم. خیلی خوب بود.
    در بعضی اوقات یک خازن موازی بوبین کنتاکتور قرار میگیره. علتش چی هست؟ و اینکه کم و زیاد شدن ولتاژ خازن تاثیری روی عملکرد بوبین و مضافا کنتاکتور داره یا نه؟

    پاسخ
    • مدیر سایت
      مدیر سایت گفته:

      سلام. سلامت باشید
      خازن در مواقعی قرار میگیره که بوبین نیاز به ولتاژ DC داشته باشه. در واقع وجود خازن باعث میشه که ریپل از ولتاژ تحریک حذف بشه و ولتاژی که به بوبین میرسه صاف باشه. البته چنانچه ولتاژ تحریک DC است، نیازی به این خازن نیست. ولتاژ خازن تاثیری روی عملکرد کنتاکتور ندارد، منتها این ولتاژ نباید از ولتاژ بوبین کمتر باشد.

      پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخی بگذارید

You have to agree to the comment policy.

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

کلیه حقوق این سایت متعلق به شرکت مهندسی کوشا الکترونیک البرز می‌باشد.