کنتاکتور یکی از پرکاربردترین قطعات الکتریکی است که در مدارهای الکتریکی برای قطع و وصل مدار الکتریکی با توان بالا مورد استفاده قرار می گیرد. کنتاکتور یک کلید مغناطیسی است که مانند کلیدهای ساده سه فاز دارای ۳ کنتاکت اصلی با قدرت برای ارتباط تجهیزات و دستگاه های الکتریکی به شبکه و همچنین تعدادی کنتاکت های کمکی جهت استفاده در طراحی مدارهای فرمان است. در ادامه نحوه عملکرد کنتاکتور را بررسی خواهیم کرد با فرنام الکتریک همراه باشید.
کنتاکتور چیست؟
یکی از تجهیزات پرکاربرد در صنعت برق، کنتاکتور می‌باشد و در ولتاژها و جریان‌های مختلفی در بازار ارائه می‌شوند. حال بیایید به این سوال ها پاسخ دهیم:
کنتاکتور چیست؟ چه ساختاری دارد؟ طرز عملکردش به چه صورت است؟
در ساده‌ترین تعریف، کنتاکتور یک دستگاه سوئیچینگ (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 پایه‌ای بین کنتاکتور و رله وجود دارد. آن این است که کنتاکتور بیشتر در دستگاه‌هایی کاربرد دارد که ظرفیت تحمل جریان بالاتری دارد. درحالی که رله برای دستگاه‌هایی با جریان پایین‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کنتاکتور ساختاری به هم پیوسته دارد و به راحتی قابل نصب است. کنتاکتورها بر اساس کاربرد و بار متصل به تعداد، کنتاکت‌های مختلفی دارد.
نحوه عملکرد کنتاکتور
به طور معمول در کنتاکتورها دو هسته وجود دارد که یکی از آنها به صورت متحرک و دیگری به صورت ثابت کار می‌کند، زمانی که ولتاژ از هسته عبور می‌کند، یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می‌شود که با استفاده از آن وضعیت و نحوه عملکرد کنتاکت های داخل قطعه مشخص می‌شود.
نکته قابل توجه این است که کنتاکتورها همانند کلید اتوماتیک جهت قطع و وصل کردن جریان های کوتاه ساخته نشده اند.
همانطور که گفته شد در کنتاکتور یک هسته به صورت ثابت و دیگری به صورت متحرک عمل می‌کند، قسمت ثابت با استفاده از یک فنر از قسمت متحرک جدا شده است و در کنار آنها تعدادی کنتاکت به صورت عایق متصل شده اند.
البته این نکته را نیز باید در نظر گرفت که در بعضی اوقات ممکن است جریان وارد شده به بوبین کاهش پیدا کند و یا قطع شود، در این زمان فنر اتصال بین کنتاکت ها را موقتا و به صورت اتوماتیک قطع می‌کند.
قاعده کلی نحوه عملکرد کنتاکتور چگونه است؟
نحوه عملکرد کنتاکتور بسیار ساده می‌باشد. جریانی که در کنتاکتور جریان دارد، بوبین کنتاکتور را برق‌دار می‌کند. سپس بوبین برق‌دار شده، یک میدان مغناطیسی را ایجاد می‌کند.
این میدان باعث حرکت جوشن (آرمیچر) کنتاکتور می‌شود. در نهایت مدار بین کنتاکت‌های ثابت و متحرک کنتاکتور توسط یک کنتاکت بسته (به انگلیسی Normally Close به اختصار NC) تکمیل می‌شود. این امر، این امکان را فراهم می‌کند تا جریان از طریق کنتاکت‌ها به بار منتقل شود. زمانی که جریان کنتاکتور قطع شود، بوبین بی برق می‌شود 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 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 AC یا DC باشد. (رنج بین 12Vac یا 12Vdc تا 690Vac تا 440Vdc).
مقدار کمی از 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. این باعث یک قوس الکتریکی می‌شود 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.
نحوه عملکرد کنتاکتور مغناطیسی
انواع مختلفی از کنتاکتور وجود دارد که هر نوع به خودی خود ویژگی‌ها، برنامه‌ها و قابلیت‌های خاص خود را دارند. کنتاکتور مغناطیسی متداول‌ترین 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. حتی با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته، میتوان آنها را از راه دور کنترل کرد و این قابلیت آنها را ایمن تر و کارآمدتر کرده است.
اجزای کنتاکتور چیست؟
همانطور که گفتیم، کنتاکتور سه فاز، وسیله‌ای است که در آن با استفاده از خاصیت الکترومغناطیس 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 مدار می‌باشد.
کنتاکتور از دو هسته E یا U شکل، که یکی ثابت و دیگری متحرک است، تشکیل می‌شود. در میان هسته ثابت، یک سیم پیچ قرار دارد که با عبور جریان از آن نیرویی ایجاد می‌شود که هسته متحرک را به هسته ثابت متصل می‌کند. با حرکت هسته متحرک، تعداد کنتاکت باز، بسته و تعداد کنتاکت بسته، باز می‌شوند. وقتی جریان از هسته الکترومغناطیسی عبور می کند، یک میدان مغناطیسی تولید می شود و تغییر در نیروی تولید شده توسط میدان الکترومغناطیسی، وضعیت کنتاکت‌ها را مشخص می کند.
اجزای یک کنتاکتور سه فاز که قطعا کیفیت آن در قیمت کنتاکتور تاثیر دارد را در زیر نام می‌بریم:
- حامل کنتاکت‌های ثابت (این قسمت باید دارای درجه عایقی مناسبی باشد.)
- 6 ترمینال
- صفحه فلزی انتهایی برای نصب قسمت های ثابت روی آن
- کنتاکت‌های ثابت و متحرک (این کنتاکت ها باید در یک خط قرار بگیرند و از پوشش اکسید نقره به منظور بالا بردن ضریب اطمینان در مقابل کار زیاد، در روی آنها استفاده شود.)
- بوبین کنتاکتور
- ترمینال‌های ورودی و خروجی
- سیستم هسته آهنی ثابت و متحرک
- قسمت کنترل جرقه (این قسمت باید دارای مقاومت زیاد در برابر گرمای حاصل از جرقه ایجاد شده در هنگام قطع کنتاکتور باشد.)
- حامل کنتاکت‌های متحرک (این قسمت باید دارای درجه عایقی مناسبی باشد.)
مزایای کنتاکتور چیست؟
- با استفاده از آن می‌توانید چند محل مختلف را از راه دور کنترل کنید.
- امکان طراحی شخصی سازی شده در مدار فرمان اتوماتیک وجود دارد.
- امنیت آن نسبت کلیدهای دستی صنعتی بسیار بالاتر است.
- طول عمر و قدرت آنها نسبت به کلیدهای صنعتی دستی بالاتر است.
- سرعت قطع و اتصال مجدد، بالاست.
کاربرد کنتاکتور چیست؟
- یکی از اصلی ترین کاربردهای آنها در راه اندازی سافت استارتر است که در موتورهای صنعتی به کار می‌رود.
- یکی دیگر از کاربردهای کنتاکتور در سیستم های نورپردازی است که می‌تواند در مصرف برق صرفه جویی کند.
- از کنتاکتورهای تک پل در خودروها نیز برای بار 12 ولت استفاده می‌شود.
- از کنتاکتورهای دو پل نیز میتوان در سیستم های تهویه هوا با ولتاژ 240 AC استفاده کرد.
سخن پایانی
در این مقاله همه چیز در مورد کنتاکتور، انواع کنتاکتور ، نحوه عملکرد آن و… گفته شود، امیدواریم که توانسته باشیم شما را با این مفهوم به صورت کامل آشنا کنیم.