معرفی انواع کنتاکتور

کنتاکتور کلیدی است که با خاصیت الکترومغناطیسی می‌تواند چند کنتاکت مانند کنتاکتورهای قدرت را به یکدیگر متصل کند یا در مدار قدرت و کنترل کنتاکت ها باعث تغییر اتصال شود. در واقع کنتاکتور کلیدی است که با خاصیت الکترومغناطیسی از مدار فرمان سیگنال دریافت کرده و باعث ایجاد تغییر در مدار قدرت می‌شود. این کلید الکترومغناطیسی یکی از پرکاربردترین تجهیزات در حوزه برق صنعتی است. کنتاکتور در انواع مختلفی تولید می‌شوند که کاربردهای مختلفی دارند. با توجه به همین موضوع بر آن شدیم تا در این مقاله به معرفی انواع کنتاکتور و کاربرد آن‌ها بپردازیم. در ادامه با فرنام الکتریک  همراه باشید.

کنتاکتور برق چیست؟

کنتاکتور برق یک دستگاه کنترل الکترومکانیکی است که برای ایجاد یا قطع اتصال بین بار و منبع تغذیه استفاده می‌شود.
استفاده از کنتاکتور مشابه رله است. اما دستگاهی که برای انتقال جریان بیشتر استفاده می‌شود به‌عنوان کنتاکتور و دستگاهی که برای کاربردهای جریان کمتر استفاده می‌شود به‌عنوان رله شناخته می‌شود.
کنتاکتور الکتریکی یک وسیله کلید زنی است که به‌طور گسترده برای سوئیچینگ موتورها، خازن‌ها (برای تصحیح ضریب توان) و چراغ‌ها استفاده می‌شود.
همان‌طور که از نام آن پیداست برای ایجاد یا شکستن کنتاکت‌ها مانند یک کلید روشن و خاموش معمولی استفاده می‌شود. تنها تفاوت این است که کنتاکتورها دارای یک آهنربای الکتریکی هستند که هنگام روشن شدن کنتاکت‌ها را نگه می‌دارد درحالی‌که سوئیچ‌ها آن را ندارند.

بخش‌های اصلی انواع کنتاکتور

بخش‌های اصلی یک کنتاکتور شامل یک آهنربای الکتریکی، مجموعه‌ای از کنتاکت‌های قدرت و یک فنر می‌شود. این قطعات در داخل یک محفظه محصور شده‌اند. برخی از آن‌ها دارای اکونومایزر داخلی هستند که می‌تواند مصرف برق را در کویل‌های آن‌ها کاهش دهد. مدار اکونومایزر مداری است که برای کاهش توان مصرفی سیم‌پیچ استفاده می‌شود. یک مدار اکونومایزر جریان بالایی را برای بسته نگه‌داشتن کنتاکت‌ها تأمین می‌کند. اجباری نیست که همه انواع کنتاکتور دارای مدار اکونومایزر باشند.

تمهیدات خاصی برای خاموش کردن قوس نیز در داخل برای ایجاد و شکستن عملیات انجام می‌شود.
سیم‌پیچ الکترومغناطیس مهم‌ترین جزء یک کنتاکتور است. نیروی محرکه‌ جهت بستن کنتاکت‌ها نیز، توسط سیم‌پیچ یا آهنربای الکتریکی کنتاکتور تأمین می‌شود.
کنتاکت‌ها یکی دیگر از اجزای مهم این دستگاه الکتریکی هستند. وظیفه حمل جریان کنتاکتور توسط کنتاکت‎ها انجام می‌شود. انواع مختلفی از کنتاکت‎ها در کنتاکتور وجود دارد که عبارت‌اند از :

• فنرهای تماسی
• کنتاکت‌های کمکی
• کنتاکت‌های برق

انواع کنتاکتور چیست؟

در کنتاکتور، جریان از مدار کنترل خارجی و از طریق یک هسته الکترومغناطیسی، عبور می‌کند. سیم پیچ‌ها یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند که کنتاکتور متحرک را به کنتاکت شناور متصل می‌کند. سپس جریان از طریق اتصالاتی که به بار اصلی متصل می‌شوند می‌گذرد. هنگامی که جریان الکتریکی را حذف می‌کند سیم پیچ خاموش می‌شود و نیروی مغناطیسی به صفر می‌رسد. نیروی فنر باید بر نیروی عقب کنتاکتور الکتریکی غلبه کند تا مقدار مورد نظر انرژی تولید کند.

 کنتاکتور‌های سه فاز با بوبین AC یکی از پر‌مصرف‌ترین انواع کنتاکتور

این مدل، پر مصرف‌ترین نوع کنتاکتور بوده که در رنج جریانی 9 الی 800 آمپر تولید می‌شود. از این مدل برای سوئیچینگ، محافظت و کنترل دستگاه‌های مصرف کننده انرژی برق استفاده می‌شود و بوبین آنها نیز عموماً در رنج 110، 220 و 380 ولت می‌باشد.

کنتاکتور‌های سه فاز با بوبین DC

این مدل‌ها در بازار به کنتاکتور DC معروف‌اند. تفاوت آنها با مدل کنتاکتور سه فاز AC در تغذیه بوبین است و کاربرد آنها عموماً در صنایع الکترونیک و اتوماسیون صنعتی است. ابعاد آنها در یک رنج جریانی یکسان، کمی بزرگ‌تر از نمونه بوبین AC می‌باشد و رنج ولتاژی این کنتاکتور‌ها 24، 48 و 110 ولت است.

کنتاکتور کوچک

این کنتاکتورها کوچک هستند و برای بار مقاومتی تا 20 آمپر و بار موتوری تا 5/5 کیلو وات مناسب هستند. همچنین از لحاظ قیمتی نیز بسیار مناسب‌اند. در وسایلی از جمله ماشین‌های کوچک، درب‌های اتوماتیک و لوازم آشپزخانه صنعتی کاربرد دارند.

کنتاکتور تک فاز

کنتاکتورهای تک فاز نمونه جدید از کنتاکتور‌های AC هستند که برای کارهای سبک و سیستم‌های کنترل تولید شده‌اند. محدوده ولتاژی آنها 220 ولت بوده و محدوده جریانی آنها نهایتاً 63 آمپر است. کاربرد کنتاکتورهای تک فاز بیشتر در کنترل روشنایی، تهویه و راه اندازی موتور پمپ‌های تکفاز است.

کنتاکتور قدرت

کنتاکتور قدرت قادر است توان حدود 2000 آمپر را تولید کند و اغلب متعلق به دسته air-break هستند. معمولا از کنتاکتورهای قدرت برای on و off موتورها، ترانسفورماتورها و بخاری‌های ظرفیت بالا استفاده می‌شود.

کنتاکتور خازنی

این نوع کنتاکتورها به طور اختصاصی برای تغییر جریان بانک خازنی کاربرد دارند که می‌تواند کارایی و عمر مفید تجهیزات را افزایش دهد.

کنتاکتور بی صدا

این کنتاکتورها مشابه نمونه‌های صنعتی هستند با این تفاوت که به هنگام کار صدای بسیار اندکی تولید می‌کنند. به همین دلیل مناسب‌ترین انتخاب برای آپارتمان‌ها، هتل‌ها، بیمارستان‌ها و مراکز خرید هستند.

کنتاکتور روشنایی

کنتاکتورهای روشنایی برای طرح‌های کنترل جریان روشنایی و یا به عنوان جزئی جدا نشدنی در یک سیستم روشنایی کاربرد دارند. کنتاکتورهای روشنایی ابزاری بسیار پرکاربرد برای قطع و وصل کردن جریان برق از نزدیک یا دور است. کاربرد اصلی این قطعه در مراکز خرید، پارکینگ ها، فروشگاه ها، بیمارستان ها، استادیوم ها و فرودگاه هاست.

کنتاکتور حالت جامد

تفاوت اصلی این کنتاکتورها با کنتاکتورهای معمولی این است که سرعت آن‌ها در قطع و وصل کردن جریان برق خیلی بیشتر است. این نوع کنتاکتورها در شرایط سخت عملکرد بهتری دارند؛ از این رو کنتاکتور حالت جامد برای هیتر، ترانسفورماتور و شیرهای برقی بسیار بهتر است.

کنتاکتور رکابی

کنتاکتورهای رکابی برای جریان‌های AC و DC با توان بسیار بالا اختصاص یافته‌اند. از کنتاکتور رکابی علاوه بر کلیدزنی برای کنترل قوس‌های زیاد الکتریکی نیز استفاده می‌شود. بیشتر استفاده از این کنتاکتورها در صنعت آهن و فولاد، کوره‌های القایی، تجهیزات بالابرنده و کاربردهای تا حداکثر 5000 آمپر است.

تفاوت بین کنتاکتور AC و کنتاکتور DC

کنتاکتور AC از پنج جهت اصلی با کنتاکتور DC متفاوت است.

• یک هسته الکترومغناطیسی کنتاکتور AC از ورق های فولادی سیلیکونی چند لایه ساخته شده است، در حالی که یک کنتاکتور DC از فولاد نرم ساخته شده است.
• هسته الکترومغناطیسی در کنتاکتور AC اغلب شکل E دارد، در حالی که هسته یک کنتاکتور DC اغلب شکل U دارد.
• یک کنتاکتور AC دارای یک حلقه اتصال کوتاه در انتهای هسته استاتیک است. این کمک می کند تا لرزش و سر و صدا از آهنربای الکتریکی حذف شود. کنتاکتور DC دارای حلقه اتصال کوتاه نیست زیرا به آن نیاز ندارد.
• یک کنتاکتور AC دارای جریان راه اندازی بالا با حداکثر فرکانس کاری 600 بار در ساعت است. کنتاکتور DC حدود 1200 بار در ساعت است.
• کنتاکتور DC از قوس خاموش کننده مغناطیسی استفاده می کند، در حالی که کنتاکتور AC از قوس شبکه به عنوان وسیله خاموش کننده استفاده می کند.

نحوه عملکرد کنتاکتور

جریانی که از کنتاکتور می‌گذرد، آهنربای الکتریکی را تحریک می‌کند. آهنربای الکتریکی برانگیخته میدان مغناطیسی تولید می‌کند و باعث می‌شود که هسته کنتاکتور آرمیچر را به حرکت درآورد. جریان مدار کنترل خارجی از کنتاکتور آرمیچر را حرکت می‌دهد.
یک کنتاکت معمولی در حالت بسته، مدار بین کنتاکت‌های ثابت و کنتاکت‌های متحرک را کامل می‌کند. این عمل اجازه می‌دهد تا جریان از این کنتاکت‌ها به بار عبور کند. هنگامی‌که جریان حذف می‌شود، سیم‌پیچ بدون برق می‌شود، نیروی مغناطیسی به صفر می‌رسد و مدار را باز می‌کند. کنتاکت کنتاکتورها به دلیل عملکرد سریع باز و بسته شدنشان شناخته می‌شوند.

کاربرد انواع کنتاکتور

انواع کنتاکتور در کاربردهای زیر استفاده می‌شوند:

استارت موتور:

کنتاکتورها در استارت موتور به صورت Direct on-line یا Star Delta به همراه رله‌های اضافه بار حرارتی یا مدار شکن‌های محافظ موتور استفاده می‌شوند. حتی در مصارف خانگی نیز می‌توان آن را در داخل استارت پمپ پیدا کرد. معمولاً در مدار استاتر موتور، از آن‌ها برای سوئیچینگ به همراه رله اضافه بار و تجهیزات حفاظتی اتصال کوتاه استفاده می‌شود.

سوئیچینگ بانک‌های خازن:

در بانک‌های خازنی از کنتاکتورهای سوئیچینگ خازن برای تعویض خازن‌ها بر اساس نیاز توان راکتیو استفاده می‌شود. آن‌ها به طور ویژه برای کنترل جریان‌های گذرا بالا که در حین سوئیچینگ تشکیل می‌شوند، طراحی‌شده‌اند. مقاومت‌های اضافی برای کاهش جریان‌های هجومی در حین سوئیچینگ به کار می‌روند.

کنترل روشنایی:

از کنتاکتورها نیز در تعویض چراغ‌های خیابانی، تجاری و مسکونی استفاده می‌شود. آن‌ها معمولاً در دستگاه‌های روشنایی کنترل شده با تایمر استفاده می‌شوند. کنتاکتورهای نوع لچ نیز موجود است. در این نوع دو سیم‌پیچ وجود دارد. یکی برای باز کردن کنتاکت‌ها و دیگری برای بستن آنها است. یک سیم‌پیچ کنتاکت‌ها را در صورت برانگیختگی بسته و منبع تغذیه سیم‌پیچ را قطع می‌کند. سپس تماس به صورت مکانیکی بسته نگه داشته می‌شود. سیم‌پیچ دوم برای باز کردن کنتاکت‌ها استفاده می‌شود.

مزایای انواع کنتاکتور

• کنتاکتور عملیات سوئیچینگ سریع را فراهم می کند.
• می تواند برای هر دو بار AC و DC کار کند.
• ساختار ساده.

معایب انواع کنتاکتور

• می تواند به راحتی آسیب برساند. اضافه بار، اتصال کوتاه و غیره می تواند کنتاکتور را بسوزاند. به طور مشابه، ذرات گرد و غبار و خاک نیز می توانند رسانایی آن ها را تغییر دهند. به طور مشابه، عمل مکرر ON و OFF کنتاکتور می تواند خاصیت ارتجاعی فنر برگشتی را کاهش دهد. بنابراین، در آن صورت، ممکن است نتواند پیستون را به درستی حرکت دهد.
• حرکت مداوم کنتاکت های متحرک می تواند یک قوس در نقطه تماس ایجاد کند. این باعث افزایش دمای کنتاکت می شود. بنابراین، کنتاکت ممکن است شکست بخورد. به طور مشابه، برخی از گازهای خطرناک مانند مونو اکسیدها نیز ممکن است در داخل کنتاکتور تشکیل شوند.
• بر خلاف MCB، نمی تواند از بارها محافظت کند. فقط عمل تعویض را نشان می دهد.