کنتاکتور چیست؟

کنتاکتورها برای انواع کاربردهای الکتریکی و خودکار از جمله کنترل روشنایی، گرمایش و موتورهای الکتریکی استفاده می‌شوند. ولتاژهای رایج کویل عبارتند از 24 ولت AC و سیم پیچ DC و گزینه‌های سیم پیچ AC 110 ولت و 230 ولت، با سطوح آمپر و وات مختلف در هر دسته جداگانه. نمونه ای از کنتاکتور یک سیم پیچ الکترومغناطیسی 24 ولتی است که برای کنترل مدار سوئیچ موتور 230 ولت استفاده می‌شود. 

کنتاکتور یک کلید کنترل شده الکتریکی شبیه به رله است و اساساً یک جزء مدار ولتاژ پایین است که برای سوئیچ کردن مدار برق با جریان بالاتر (بیش از 15 آمپر یا چند کیلووات) استفاده می‌شود. می‌توان آن را مستقیماً به دستگاه‌هایی با بار زیاد متصل کرد، زیرا دارای ویژگی‌های باز و بسته شدن سریع است که برای کنترل و سرکوب قوس الکتریکی تخلیه شده در هنگام قطع جریان سنگین موتور طراحی شده‌اند. با این حال، به عنوان یک قطع کننده مدار برای قطع جریان اتصال کوتاه طراحی نشده است.

کنتاکتورها انواع مختلفی دارند، با ظرفیت‌های مختلف از حداقل بار جریان شکستگی تا آمپر و ولتاژ بسیار بالا. اندازه‌های آن از چند میلی‌متر تا بیش از یک متر، با مجموعه‌ای از ویژگی‌ها با توجه به عملکردشان متغیر است. تقریباً تمام کنتاکتورهای استاندارد دارای چندین کنتاکت فرم A یا «معمولاً باز» هستند و برخی از کنتاکتورها دارای کنتاکت‌های کمکی با جریان پایین اختیاری برای عملکردهای مستقل مانند چراغ‌های راهنما هستند.

کنتاکتور چگونه کار می‌کند؟

یک کنتاکتور از سه جزء تشکیل شده است: محفظه، آهنربای الکتریکی یا سیم پیچ، و کنتاکت‌ها (گاهی اوقات قطب نیز نامیده می‌شود). توضیح محفظه کاملاً واضح است و سیم پیچ و کنتاکت‌ها از جمله هر گونه کنتاکت اضافی را در خود جای می‌دهد. این از هر ماده عایق مانند پلاستیک گرماسخت ساخته شده است که کنتاکت‌ها را عایق و محافظت می‌کند. این امر می‌تواند در برابر آلودگی محیطی توسط روغن، گرد و غبار، آب و هوا و غیره محافظت کند. سیم پیچ یا آهنربای الکتریکی نیروی محرکه ای را فراهم می‌کند که کنتاکت‌ها را می‌بندد و از یک هسته ساکن و یک هسته متحرک تشکیل شده است. کنتاکت‌ها اجزای حامل جریان هستند و می‌توانند شامل کنتاکت‌های برق و کمکی و فنرهای تماسی باشند.

هنگامی که جریانی از سیم پیچ عبور می‌کند، میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که هسته متحرک کنتاکتور را جذب می‌کند. این هسته متحرک کنتاکت متحرک را با نیروی الکترومغناطیسی به سمت کنتاکت‌های ثابت می‌راند و آنها را در کنار هم بسته نگه می‌دارد. هنگامی که برق سیم پیچ قطع می‌شود، هسته متحرک یا توسط فنر تماسی یا گرانش به موقعیت اولیه خود باز می‌گردد و کنتاکت‌ها دوباره باز می‌شوند.

کاربرد کنتاکتور

هنگامی که جریان الکتریکی از کنتاکتور عبور می‌کند، باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی قوی توسط آهنربای الکتریکی می‌شود. این میدان مغناطیسی آرمیچر را به داخل سیم پیچ می‌کشد و این یک قوس الکتریکی ایجاد می‌کند. جریان‌های الکتریکی از طریق یک کنتاکت وارد دستگاهی می‌شوند که کنتاکتور در آن تعبیه شده است. بنابراین، وظیفه کنتاکتور روشن یا خاموش کردن مدار الکتریکی است. با اضافه کردن یک رله اضافه بار حرارتی می‌توان از اضافه بار مدار جلوگیری کرد.

برای غیرفعال کردن آن، کنتاکتور را می‌توان از دستگاه اصلی که در آن تعبیه شده و در حال کار است بیرون کشید. در صورت عدم عبور جریان الکتریکی، فنر آرمیچر را فشار می‌دهد و در نتیجه اتصال قطع می‌شود.

انواع کنتاکتورها

کنتاکتورهای مغناطیسی

اینها رایج ترین انواع موجود هستند زیرا از انواع ذکر شده قبلی کارآمدتر هستند. این کنتاکتورها به صورت الکترومکانیکی کار می‌کنند و نیازی به دخالت انسان ندارند. با فناوری‌های پیشرفته‌شان، می‌توان از راه دور از آن‌ها استفاده کرد، و این باعث می‌شود که آنها ایمن‌تر و کارآمدتر شوند، زیرا نیازی به کار دستی ندارند. کنتاکتور مغناطیسی فقط به مقدار کمی جریان برای باز و بسته کردن مدار نیاز دارد، بنابراین از نظر مصرف انرژی نیز بهینه است.

سوئیچ تیغه چاقو

کنتاکتورهای سوئیچ تیغه چاقو در اواخر دهه 1800 معرفی شدند. می‌توان حدس زد که آنها احتمالاً اولین نوع کنتاکتورهایی بودند که مورد استفاده قرار گرفتند. کاربرد آنها بیشتر برای کنترل موتورهای الکتریکی بود. آنها از یک نوار فلزی تشکیل شده بودند که طوری طراحی شده بود که در هنگام کار با هم تماس پیدا کند. سوئیچ مجهز به اهرمی برای بالا کشیدن یا پایین آوردن آن بود. در آن زمان، کنتاکتورها بسیار بزرگ بودند. یکی باید در کنار تیغه سوئیچ چاقو بایستد تا سوئیچ را در حالت بسته قرار دهد. با این حال، مانند فناوری‌های قدیمی، این روش سوئیچینگ به اندازه کافی کارآمد نبود و مشکلات عملکردی با آن همراه بود.

مشکل اصلی این بود که این فرآیند باعث از بین رفتن سریع کنتاکت‌ها می‌شد. باز کردن یا بستن دستی سوئیچ با سرعت کافی برای جلوگیری از ایجاد قوس دشوار بود. در نتیجه کلیدهای مسی نرم دچار خوردگی شدند، این فرآیند آنها را در برابر آلودگی و رطوبت آسیب پذیرتر کرد که منجر به زنگ زدگی شد. با گذشت سالها و شروع پیشرفت تکنولوژی، موتورهای بزرگتری توسعه یافتند. هرچه موتورها بزرگتر باشند، جریان بیشتری برای کار نیاز دارند. اما کارکردن با چنین کلیدهای حامل جریان بالا بسیار خطرناک است، بنابراین این نوع کنتاکتورها دیگر کارآمد نیستند. با وجود اینکه فناوری به طور مداوم در حال بهبود بود، کلیدهای تیغه چاقو به دلیل مشکلات و خطرات خطرات عملیاتی و عمر کوتاه کنتاکت‌ها نمی‌توانستند به طور کامل توسعه یابند.

کنترل کننده دستی

پس از کشف خطرات ناشی از استفاده از تیغه سوئیچ چاقو، مهندسان و محققان دستگاه کنتاکتور دیگری را ارائه کردند که ایمنی بهتر و تعدادی ویژگی را ارائه می‌دهد که در سوئیچ تیغه چاقو موجود نبود. طراحی جدید کنترل کننده دستی نام داشت. ویژگی‌های جدید اضافه شده عبارتند از:

ایجاد یک محفظه برای دستگاه

اندازه‌های کاهش یافته، کارکرد آن را آسان تر می‌کند

از کنتاکت‌های دوبریک برای جایگزینی کنتاکت‌های تک شکسته استفاده می‌شود.

و در نهایت، دستگاه برای کار بسیار ایمن تر است.

در میان ویژگی‌های جدید اضافه شده، جدای از ویژگی ایمنی، مهم ترین ویژگی بعدی این طراحی جدید، اضافه شدن کنتاکت‌های دوتایی است. این کنتاکت‌های جدید به گونه ای طراحی شده اند که مدار را در دو مکان به طور همزمان باز کنند. بنابراین حتی در فضاهای کوچکتر، شما را قادر می‌سازد با جریان بیشتری کار کنید. همانطور که از نام آن پیداست، کنتاکت‌های دوتایی، اتصالات را قطع می‌کنند به طوری که دو مجموعه از کنتاکت‌ها را تشکیل می‌دهند. دکمه یا سوئیچ کنترلر دستی به کنترلر متصل است بنابراین نمی‌توان از راه دور با آن کار کرد.

هنگامی که کنترل کننده دستی فعال می‌شود، مدار برق درگیر می‌شود و جریان‌های الکتریکی را به بار می‌برد. به دلیل کارایی بهتر و ایمنی عملکرد، کنتاکتورهای دستی جایگزین سوئیچ‌های تیغه چاقو شدند و حتی آنها هنوز هم مورد استفاده قرار می‌گیرند، البته نه به اندازه دهه 1900.

نحوه انتخاب کنتاکتور

از آنجایی که طیف کنتاکتورهای موجود بسیار گسترده است، انتخاب نوع و اندازه صحیح کنتاکتور برای کار خاصی که باید انجام دهید، مهم است. این می‌تواند به سادگی روشن و خاموش کردن بخاری غیر القایی یا به پیچیدگی تعویض بارهای القایی بالا مانند موتورهای سری و شنت باشد. محدوده کنتاکتورها بر این اساس رتبه بندی می‌شوند که از AC-1 برای ساده ترین بخاری شروع می‌شود و ظرفیت باربری آن تا DC-23 برای موتورهای سری افزایش می‌یابد و شامل وظایفی مانند تعویض بارهای مقاومتی و القایی موتور و کنترل حالت جامد و بارهای الکترومغناطیسی است. فروشگاه دکتر پی ال سی با تجربه ی بالای خود در فروش انواع کنتاکتور و تجهیزات صنعتی میتواند به شما کمک کند تا یک کنتاکتور مناسب برای کار خاصی که میخواهید انجام دهید انتخاب کنید.

انتخاب کنتاکتور متکی بر شناسایی صحیح سه عنصر کلیدی است که با کنتاکت‌ها شروع می‌شود:

چه تعداد کنتاکت معمولا باز (NO) یا معمولا بسته (NC) وجود دارد

جریان ورودی سوئیچینگ بر حسب آمپر یا درجه توان چقدر است

چه مقدار و چه نوع ولتاژی استفاده می‌شود، AC یا DC، 24 ولت، 230 ولت و غیره

چه تعداد کنتاکت‌های کمکی NO یا NC، از جمله تماس‌های با تأخیر زمانی وجود دارد. کنتاکت‌های کمکی ممکن است دارای درجه قدرت متفاوتی نسبت به کنتاکت‌های اصلی باشند.

سیم پیچ باید برای موارد زیر شناسایی شود:

عملیات AC یا DC

ولتاژ مدار کنترل، 24 ولت AC یا DC، 230 ولت AC، و غیره. منبع ولتاژ DC ممکن است به توان کمتری نیاز داشته باشد، در حالی که AC باید روی فرکانس تغذیه صحیح باشد.

ملاحظات دیگری که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از:

در چه محیطی استفاده خواهد شد (داخلی/خارجی و غیره)

دمای محیط چقدر خواهد بود

طراحی مدولار یا مستقل باشد

آیا اجزای جانبی اضافی مورد نیاز است، مانند شینه‌ها، رله‌های اضافه بار حرارتی، اینترلاک‌های مکانیکی یا کلیدهای مدار محافظ موتور

تفاوت‌های کنتاکتور و رله

کاربرد

تفاوت عمده بین هر دو دستگاه این است که کنتاکتورها از رله‌ها قوی تر هستند، بنابراین برای کاربردهای توان بالا استفاده می‌شوند

ظرفیت بار

کنتاکتورها را می‌توان در مدارهای کنترلی استفاده کرد که هم ظرفیت جریان بالا و هم جریان کم دارند که بین 9 آمپر تا 1250 آمپر است. در حالی که رله‌ها در مدارهای کنترلی با ظرفیت جریان کم، یعنی بین 5 تا 15 آمپر استفاده می‌شوند.

طراحی

کنتاکتورها عمدتاً برای کاربردهای سه فاز طراحی شده اند. با این حال، رله‌ها در درجه اول برای کاربردهای تک فاز طراحی شده اند.

اجزای ایمنی

کنتاکتورها برای رسیدگی به کاربردهای ولتاژ بالا طراحی شده اند و ولتاژ بالا خطر بیشتری را به همراه دارد. بنابراین برای جلوگیری از حوادث، امکانات ایمنی مانند کنتاکت‌های فنری به دستگاه اضافه شده است. کنتاکت فنری قابلیتی است که از اتصال کوتاه داخلی در صورت قرار گرفتن کنتاکتور در شرایط اضافه بار جلوگیری می‌کند. یکی دیگر از ویژگی‌های ایمنی دستگاه، سرکوبگر قوس مغناطیسی است. این ویژگی به حذف یا کاهش جرقه‌های ایجاد شده در هنگام جدا شدن کنتاکت‌های حامل جریان کمک می‌کند اما رله‌ها این ویژگی‌های ایمنی را ندارند.

سرعت سوئیچینگ

کنتاکتورها در مورد سرعت سوئیچینگ بسیار کندتر از رله هستند، بنابراین به همین دلیل، رله‌ها می‌توانند با استفاده از سیگنال‌های الکترونیکی کار کنند.

مصرف برق

کنتاکتورها نسبت به رله‌ها توان بیشتری مصرف می‌کنند زیرا رله‌ها از الکترومغناطیس‌های کوچکتری نسبت به کنتاکتورها استفاده می‌کنند.

اندازه و هزینه

از آنجا که کنتاکتورها برای کاربردهای با ظرفیت جریان بالا استفاده می‌شوند، نسبتا بزرگتر و سنگین تر از رله هستند. بدیهی است که به دلیل تفاوت در اندازه، کارایی و عملکرد، کنتاکتورها گرانتر از رله هستند.

نحوه سیم کشی کنتاکتور

هنگامی که کنتاکت‌ها و سیم پیچ به درستی شناسایی شدند، می‌توان کنتاکتور را سیم کشی کرد. برای شناسایی دو پایه ورودی و دو یا چند پایه خروجی که باید به صورت NO یا NC نشان داده شوند، اطلاعات سازنده را مطالعه کنید. اگر یک کنتاکت کمکی وجود دارد، مطمئن شوید که با جریان نامی صحیح سیم کشی شده است.

قبل از اینکه سیم‌ها را به نقاط ورودی و خروجی کنتاکتور بکشید، تمام سیم‌ها را از هر جریان برقی جدا کنید. همه سیم‌ها باید با درجه قدرت روی بدنه خارجی چاپ شوند و باید به طول صحیح بریده شوند تا به کنتاکت‌های مربوطه برسند.

پوشش بیرونی باید تقریباً نیم اینچ (13 میلی‌متر) عقب کشیده شود تا سیم لخت که ممکن است از چندین رشته تشکیل شده باشد نمایان شود. این رشته‌ها باید از نظر وجود رشته‌های سرگردان بررسی شوند و اطمینان حاصل شود که هیچ رشته سرگردانی که ممکن است به طور تصادفی با قسمت دیگری از تجهیزات تماس پیدا کند، از بین نرود.

از یک پیچ گوشتی برای باز کردن پیچ‌های بلوک نگهدارنده کنتاکت‌ها استفاده کنید و سیم‌های ورودی را تا لبه بریده محفظه با دقت وارد بلوک کنید. اطمینان حاصل کنید که هیچ رشته شلی که ممکن است از طریق تماس ناخواسته باعث آسیب شود، از بین نرود. هنگامی که سیم‌های ورودی به کنتاکت‌ها وارد شدند، پیچ‌های نگهدارنده را با دقت ببندید.

با روشن کردن ولتاژ ورودی، بررسی کنید که کنتاکت‌ها کار می‌کنند. به کلیکی که باید هنگام درگیر شدن کنتاکتور رخ دهد، با دقت گوش دهید. برق ورودی را خاموش کنید و سیم‌های خروجی را به همان روش وارد کنتاکت‌ها کنید، مطمئن شوید که هیچ رشته‌ای سرگردان از بلوک تماسی خارج نشده است. پیچ‌های نگهدارنده را محکم کنید.

برند های کنتاکتور موجود در فروشگاه دکتر پی ال سی

کنتاکتور برند اشنایدر

کنتاکتور برند زیمنس