کنتاکتور
کنتاکتور چیست ؟
رله عنصری ست که مانند کلید تبدیل عمل می کند با این تفاوت که جریانی که به بوبین آن وصل می شود، عمل قطع و وصل کردن تیغه های داخلی آن را انجام می دهد. نوع بزرگتر رله کنتاکتور می باشد که قدرت بیشتری نسبت به رله ها دارند و قادر به مدیریت جریان های بزرگتری هستند و در دو نوع تک فاز و سه فاز ساخته می شوند .
کنتاکتور یک کلید با بوبین مغناطیسی است که با تحریک بوبین آن با یک جریان کوچک، می توان یک جریان بزرگتر را کنترل نمود .
کنتاکتور از دو هسته E شکل که یکی ثابت و دیگری متحرک است، تشکیل می شود. در میان هستۀ ثابت یک سیم پیچ قرار دارد که با عبور جریان از آن نیرویی ایجاد می شود که هسته متحرک را به هستۀ ثابت متصل می نماید. با حرکت هستۀ متحرک، تعدادی کنتاکت باز، بسته و تعدادی کنتاکت بسته، باز خواهند شد. رابطه نیروی کششی مغناطیسی کنتاکتورها عبارت است از :
F = Fm sin2 ωt
اجزای داخلی یک کنتاکتور
- بوبین – بوبین یک سیم پیچ است که وقتی به آن برق وصل میکنیم، حالت آهنربایی پیدا می کند و می تواند از نوع AC یا DC با ولتاژ های مختلف از ۲۴ تا ۶۰۰ ولت انتخاب شود.
- هسته ثابت فلزی
- هسته متحرک فلزی
- فنر بازگشت هسته متحرک
- سه تیغه به نام تیغه های قدرت که در حالت عادی باز هستند.
- تیغه کمکی NO -که در حالت عادی باز است و تیغه کمکی NC -که در حالت عادی بسته است. البته خیلی از کنتاکتورها تیغه کمکی NO و NC ندارند و باید بصورت یک قطعه جداگانه آنها را از بازار تهیه کنید و روی کنتاکتور سوار کنید.
در صورتی که به تعداد بیشتری از تیغه های NO و NC داشته باشیم می توان با اضافه کردن تیغه های کمکی به سطح کنتاکتور این نیاز را بر طرف نماییم، این تیغه های کمکی با توجه به نیاز در حالت های دو باز دوبسته و یا یک باز یک بسته ساخته می شوند . در تصویر زیر یک تیغه کمکی با دو کنتاکت باز ، و دو کنتاکت بسته می بینیم . گاها در بعضی از برند های سازنده کنتاکتور این امکان را می دهند که در طرفین کنتاکتور نیز کنتاکت کمکی نصب گردد مانند LS .
توجه: بوبین بعضی از کنتاکتورها با برق ۲۲۰ ولت و بعضی های دیگر با ولتاژهای مختلف مثلاً ۱۲ یا ۲۴ یا ۳۸۰ ولت و… فعال می شوند. که ما در برق ساختمان و در برق صنعتی بیشتر با کنتاکتورهایی سروکار داریم که بوبین آن ها با ۲۲۰ ولت AC فعال میشود.
عملکرد کنتاکتور به این صورت است که یک بوبین در داخل آن قرار گرفته و وقتی ما یک جریان ضعیف را به این بوبین وصل می کنیم، این قطعه حالت آهنربایی پیدا کرده و یک هسته متحرک فلزی را به سمت خود جذب می کنند و حرکت این هسته متحرک به سمت بوبین باعث برخورد یکسری کنتاکت های فلزی در داخل کنتاکتور می شود.
در قدیم تعداد کنتاکت های بسته و باز یک کنتاکتور بر روی پلاک با استفاده از حروف ö و S مشخص می نمودند. مثلا اگر بر روی کنتاکتور نوشته می شد ۱S+3ö به این معنی بود که کنتاکتور دارای یک کنتاکت باز و سه کنتاکت بسته می باشد ولی امروزه برای نشان دادن تعداد کنتاکت های فرمان از یک عدد دو رقمی که به همراه شماره تیپ کنتاکتور نوشته می شود استفاده می کنند. مثلا برای کنتاکتور ذکر شده به جای ۱S+3ö عدد ۱۳ نوشته می شود که رقم سمت راست تعداد کنتاکت های بسته فرمان و رقم سمت چپ تعداد کنتاکت های باز فرمان را نشان می دهد. اگر کنتاکتور مثلا فقط دارای دو کنتاکت باز باشد با عدد ۲۰ و اگر تنها دارای دو کنتاکت بسته باشد با عدد ۰۲ مشخص می شود.
جریان های نامی کنتاکتور
جریان دائمی: Ith2 :
جریانی که کنتاکت ها بدون قطع و وصل به مدت نامحدود و بدون آسیب دیدن امکان عبور آن را از خود دارند.
جریان هفتگی: Ith1 :
جریانی که با یکبار قطع در هفته امکان عبور از کنتاکت ها را بدون تغییر در خصوصیات کنتاکتور به وجود می آورد.
جریان شیفتی (هشت ساعتی) : Ith :
جریانی است که با یکبار اتصال در هر هشت ساعت (یک شیفت کاری) از کنتاکت ها می گذرد و تغییری در خصوصیات کنتاکتور به وجود نمی آورد.
جریان کار نامی: Ie :
جریانی است که شرط استفاده از کنتاکتور را در رابطه با نوع و مقدار ولتاژ بار بیان می کند.
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.
ولتاژ های نامی کنتاکتور
ولتاژ کار نامی :
این ولتاژ مربوط به کنتاکت ها بوده و مقدار ولتاژی است که کنتاکت ها با جریان نامی Ie در آن به کار گرفته می شوند. این ولتاژ، توانایی قطع و وصل، نوع و محل استفاده کنتاکتور را مشخص می کند.
ولتاژ عایقی نامی :
این ولتاژی است که استحکام عایقی بین کنتاکت ها را نشان می دهد.
ولتاژهای نامی تغذیه بوبین :
این ولتاژی است که باید به بوبین کنتاکتور اتصال یابد تا کنتاکتور عملکرد داشته باشد.
طول عمر کنتاکتور:
منظور از طول عمر کنتاکتور تعداد دفعاتی است که کنتاکتور می تواند قطع و وصل شود و این مشخصه را با حروف A تا F مشخص می کنند که کلاس کنتاکتور نامیده می شود .
A تعداد ۳^۱۰ بار قطع و وصل،
B تعداد ۴^۱۰ بار،
C تعداد ۵^۱۰ بار،
D تعداد ۶^۱۰ بار،
E تعداد ۷^۱۰ بار
F تعداد ۸^۱۰ بار
بعد از حروف کلاس ممکن است عددی به عنوان ضریب قرار گیرد. مثلاً E3 برای طول عمر ۳×۷^۱۰بار قطع و وصل به کار می رود.
قدرت قطع کنتاکتور:
در انتخاب کنتاکتور مناسب برای مصرف کننده های برق صنعتی باید به مشخصات باری که کنتاکتور به آن وصل می شود، توجه کرد که عبارتند از توان، ولتاژ، جریان و ضریب قدرت. کنتاکت ها باید تحمل جریان راه اندازی، جریان دائمی و جریان های اتصال کوتاه لحظه ای پیش آمده در مدار مورد استفاده را داشته باشند. معمولا این مشخصات در روی بدنه کنتاکتور نوشته می شود و یا در داخل کاتالوگ کنتاکتور قید شده است .
برای راحتی کار انتخاب کنتاکتور، طبقه بندی خاصی را برای کنتاکتورها در نظر می گیرند، این طبقه بندی بر اساس نوع جریان و موارد کاربرد انجام می شود. جدول زیر طبقه بندی را نشان می دهد.
نوع جریان | استاندارد و طبقه بندی کنتاکتور | مورد استفاده |
AC | AC1 | باراهمی- بار غیر سلفی یا باخاصیت سلفی ضعیف- گرم کن برقی توان حدود COSΦ=۰/۹۵ |
AC2 | برای راه اندازی موتورهای آسنکرون روتور سیم پیچی، بدون ترمز جریان مخالف، جریان راه اندازی بستگی به مقاومت مدار روتور دارد. | |
‘AC2 | برای راه اندازی موتور آسنکرون روتور سیم پیچی با ترمز جریان مخالف | |
AC3 | برای راه اندازی موتور آسنکرون روتور قفسه ای- هنگام قطع جریان نامی از تیغه های کنتاکتور عبور می کند- تحمل جریان راه اندازی ۵ تا ۷ برابر جریان نامی | |
AC4 | برای راه اندازی موتور آسنکرون روتور قفسه ای- به کار بردن ترمز جریان مخالف- تغییر جهت گردش الکترو موتور روتور قفسه ای- تعداد دفعات قطع و وصل در فواصل زمانی اندک | |
AC11 | کنتاکتور کمکی- کنتاکتور فرمان بدون داشتن کنتاکت قدرت کوپل مغناطیسی – استفاده فقط در مدار فرمان | |
DC | DC1 | بار اهمی – بار غیر سلفی یا با خاصیت سلفی ضعیف – گرم کن برقی |
DC2 | راه اندازی موتور شنت- قطع کردن موتور هنگام کار | |
DC3 | برای راه اندازی موتور شنت با تعداد دفعات قطع و وصل زیاد در فواصل زمانی اندک- مدار ترنر | |
DC4 | راه اندازی موتور سری – قطع موتور هنگام کار | |
DC5 | راه اندازی موتور سری با تعداد دفعات قطع و وصل زیاد ، در فواصل زمانی اندک- تغییر جهت گردش موتور- مدار ترنر | |
DC11 | کنتاکتور کمکی – کنتاکتور فرمان – کوپل مغناطیسی |
( SSR ) کنتاکتور الکترونیکی
این وسیله در واقع یک کنتاکتور الکترونیکی است که در آن از قطعاتی مثل تریستور یا تریاک برای قطع و وصل جریان تک فاز یا سه فاز استفاده می شود. این قطعه به دلیل سرعت بالا و کنترل راحت تر جایگزین مناسبی برای کنتاکتورها می باشد.