کنتاکتور چیست و چه کاربردی دارد؟
کنتاکتور چیست و چه کاربردی دارد؟
یک سوئیچ الکتریکی کنترل شده است و برای قطع و وصل کردن منبع تغذیه در مدار های با توان بالا به کار می رود، کنترل کنتاکتور توسط یک مدار کوچک تر انجام می شود که قدرت کمتری نسبت به مدار اصلی دارد.
این قطعه یکی از اصلی ترین تجهیزات برق صنعتی نیز محسوب می شود. به زبان ساده تر می توان گفت آن ها سوئیچ های الکتریکی هستند که از طریق یک جریان کوچک، یک جریان بزرگ را کلید زنی می کنند.
نحوه ی انجام این کار به این صورت است که ابتدا یک جریان کوچک ارسال می شود و به این ترتیب کنتاکتور تشخیص می دهد که باید سوئیچ داخلی را وصل کند.
سپس زمانی که این جریان قطع شد کنتاکتور تشخیص می دهد که باید سوئیچ داخلی را قطع کند. این قطعه را می توان یکی از انواع مختلف رله ها دانست با این تفاوت که اکثرا در شبکه هایی با مقدار جریان بالاتر مورد استفاده قرار می گیرند.
کنتاکتور ها در انواع مختلفی وجود دارند که هر کدام ظاهر و ظرفیت های گوناگونی دارند. ابعاد آن ها ها به حدی متنوع است که می توان آن ها را در دستگاه هایی به اندازه کف دست گرفته تا دستگاه هایی که چندین متر هستند مورد استفاده قرار داد.
انواع جریان های نامی که از یک کنتاکتور
- جریان دائمی: این نوع جریان به طور مداوم و بدون قطع شدن از کنتاکتور عبور می کند و هیچ گونه حرارت غیر مجازی تولید نخواهد کرد.
- جریان هفتگی: این نوع جریان همانطور که از نامش پیداست هفته ای یکبار از کنتاکتور عبور می کند و خصوصیات آن را تغییر نخواهد داد.
- جریان شیفتی: این نوع جریان هر هشت ساعت یکبار از کنتاکتور عبور می کند و خصوصیات آن را به هیچ عنوان تغییر نمی دهد.
- جریان کار: این جریان تعیین می کند که کنتاکتور چگونه با هر بار و ولتاژی مورد استفاده قرار بگیرد.
- جریان اتصال کوتاه: حداکثر جریان در زمان اتصال کوتاه که امکان دارد باعث صدمه دیدن کنتاکتور شود.
مزایای استفاده از کنتاکتور
از طریق کنتاکتور ها می توان مدار و تجهیزات الکتریکی را به صورت کاملا اقتصادی و صد البته ایمن از راه دور کنترل کرد.
استفاده از کنتاکتور باعث می شود زمانی که جریان برق شبکه به طور ناگهانی قطع شد، کل تجهیزات شبکه از کار بیفتند، و در صورت وصل مجدد برق نیز این دستگاه ها برای شروع به کار نیاز به استارت مجدد داشته باشند. به این ترتیب این قطعه مانع از خطر به کار افتادن ناگهانی دستگاه ها خواهد شد.
مصرف کننده ها می توانند از چندین محل مختلف شبکه را قطع و وصل کنند.
طول عمر مفید آن ها نسبت به کلید های معمولی بیشتر است. زیرا در هنگام قطع و وصل شدن کنتاکت ها ساییدگی مکانیکی به وجود نمی آید.
قابلیت راه اندازی اتوماتیک مدار را فراهم می کنند
سرعت قطع و وصل شدن در آن ها زیاد است.
استفاده از کنتاکتور ها باعث حفاظت مطمئن تر مدار و تجهیزات شبکه خواهد شد.
ساختار کنتاکتور چگونه است ؟
ساختار کنتاکتور ها به صورت سازمان بندی شده می باشد و شامل اجزای به هم پیوسته بوده و نصب آن بسیار راحت است. به طور کلی برای شناخت اجزای سازنده این قطعه می توانیدمبانی کنترل و اتصالات آن را دنبال نمایید.
ساختار کلی یک کنتاکتور به این صورت است که داخل آن از دو هسته تشکیل شده است. یکی از این هسته ها ثابت بوده و یکی از آن ها متحرک است. داخل هسته ی ثابت یک سیم پیچ قرار دارد. با هر بار اتصال یا قطع اتصال منبع تغذیه ی سیم پیچ، هسته ی متحرک کنتاکتور به حرکت در آمده و جا به جا می شود.
وقتی که منبع تغذیه وصل باشد، نیروی مقاوم فنر از بین رفته و هسته ی متحرک به سمت هسته ی ثابت جذب می شود. به این ترتیب کنتاکت های بسته ی درون کنتاکتور باز خواهند شد. و زمانی که منبع تغذیه قطع شود مجددا کنتاکت ها بسته خواهند ش
کاربرد کنتاکتور چیست؟
این قطعه کاربرد های بسیار زیادی دارد و ما در این جا فقط به معرفی مهم ترین کاربرد های ان خواهیم پرداخت که عبارتند از:
- بیشترین کاربرد آن به عنوان استارتر و یا همان راه اندازی موتور های صنعتی می باشد. در این حالت همراه با اتصال کوتاه و حفاظت اضافه بار مورد استفاده قرار می دهند.
- کنتاکتور ها کاربرد های روشنایی هم دارند و برای راه اندازی و خود کار کردن چراغ ها در مکان های بزرگ صنعتی و تجاری به کار می رود.
- نمونه های تک پل که دارای بار ۱۲ ولت از نوع DC می باشند، برای استفاده در خودرو ها کاربرد دارند.
- مدل های دو پل معمولا برای استفاده در دستگاه های تهویه به کار برده می شوند.
- همچنین برای حفظ امنیت مکان های مهم صنعتی، همراه با سایر تجهیزات امنیتی استفاده می شود.
- در رله های جیوه ای نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
- برای جابجا کردن بار با سرعت زیاد از کنتاکتور استفاده می شود.
چه زمان از کنتاکتور استفاده می شود؟
به طور کلی می توان گفت زمانی از کنتاکتور استفاده می شود که نیاز باشد بار با قدرت بالا سوئیچ شود، و یا اینکه بخواهیم موتور های صنعتی را در برابر صدمات خارجی محافظت کنیم، اما کاربرد اصلی کنتاکتور، همان کلید زنی مدارهاست.
در حال حاضر این قطعه به صورت بسیار گسترده ای در مراکز صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از مدل های مختلف آن به حدی زیاد شده که می توان گفت راه اندازی بسیاری از شبکه ها و خودکار کردن تجهیزات صنعتی بدون آن ها ممکن نیست. بنابراین می توان هم اکنون انواع مدل های آن را یکی از اصلی ترین و حیاتی ترین ملزومات در مراکز صنعتی معرفی کرد.
دسته بندی کنتاکتور ها به چه صورت می باشد؟
این قطعات با توجه به فاکتور های مختلف و کاربرد هایی که دارند به دسته های مختلفی تقسیم می کنند. برای تهیه نمونه مناسب شما اول باید بدانید که کنتاکتور چیست و چه کاربردی دارد، پس از آن با توجه به ویژگی های هر دسته از مدل های متنوع آن ، اقدام به خرید نمایید.
کنتاکتور ها را از نظر ساختار به سه دسته ی زیر تقسیم می شوند:
سوئیچ چاقویی
مدل های چاقویی اولین نمونه هایی هستند که در سال ۱۸۰۰ به وجود آمدند، این نوع از کنتاکتور ها در ابتدا برای کنترل یک موتور بسیار ساده مورد استفاده قرار گرفتند.
در ساختار این نوع از کنتاکتور ها یک نوار ساده از جنس مس وجود دارد که برای قطع و وصل کردن جریان الکتریکی به کار می رود.بزرگ ترین عیب سوئیچ چاقویی این بود که امکان سوئیچ سریع را نداشت، زیرا کلید آن از مس بود و حرکت سریع موجب خوردگی آن می شد.
از طرفی دیگر قوس موجود در کنتاکت های آن باعث می شد که به سختی خاموش شود، همچنین مقدار زیادی از توان در آن ها هدر می رفت.
دستی
مدل دستی برای برطرف کردن مشکلات کنتاکتور چاقویی به وجود آمدند، کنتاکتور های دستی بیشتر مناسب استفاده در فضاهای کوچک هستند و مقدار جریان در این گونه فضاها را بیشتر می کنند.
عملکرد مدل های دستی کاملا ایمن و بدون آسیب فیزیکی می باشد، همچنین قاب آن ها کالا استاندارد است و به همین دلیل در برابر آسیب های خارجی به خوبی محافظت می شوند. این مدل از قطعات فوق دارای ابعاد کوچکی هستند و در آن ها فقط از یک وقفه استفاده می شود.
مغناطیسی
کنتاکتور های مغناطیسی پیشرفته ترین و مدرن ترین نوع کنتاکتور می باشند. این مدل های ا الکترومغناطیسی هستند و به همین دلیل قابلیت کنترل از راه دور را نیز دارند. کنتاکتور های مغناطیسی اتصال و قطع اتصال را به صورت خودکار انجام می دهند و به جریان کمتری نیاز دارند. امنیت ادر بسیار بالاست به همین علت معمولا در مراکز مهم صنعتی از آن ها استفاده می شود.
انواع کنتاکتور ها از نظر ولتاژ و جریان
کنتاکتور ها از نظر ولتاژ و جریان به در دو دسته ی کلی جریان AC و جریان DC قرار می گیرند.
مهم ترین انواع کنتاکتور AC و کاربرد های آن
- AC 1: از این نوع کنتاکتور ها معمولا در گرم کن های برقی استفاده می شود.
- AC 2: به عنوان استارتر در موتور های آسنکرون (از نوع روتور سیم پیچی) بدون ترمز جریان مخالف مورد استفاده قرار می گیرد.
- AC 3: به عنوان استارتر در موتور های آسنکرون (از نوع روتور سیم پیچی) با ترمز جریان مخالف مورد استفاده قرار می گیرد.
- AC 4: به عنوان استارتر در موتور های آسنکرون (از نوع روتور صفحه ای) مورد استفاده قرار می گیرد.
- AC 5: به عنوان استارتر در موتور های آسنکرون (از نوع روتور صفحه ای) مورد استفاده قرار گرفته، و قطع و وصل با فاصله زمانی کم را ممکن می سازد.
- AC 11 : این نوع کنتاکتور ها فقط در مدار فرمان استفاده می شوند.
مهم ترین انواع کنتاکتور DC و کاربرد های آن
- DC 1: این نوع کنتاکتور ها در گرم کن های برقی مورد استفاده قرار می گیرند.
- DC 2: به عنوان استارتر موتور های شنت به کار می روند و باعث می شوند که قطع شدن موتور در حین کار ممکن باشد.
- DC 3: به عنوان استارتر موتور های شنت کاربرد دارند. این نوع کنتاکتور امکان افرایش تعداد دفعات اتصال و قطع اتصال این موتور ها را فراهم می کند.
- DC 4: به عنوان استارتر موتور های سری از آن ها استفاده می شود. این نوع کنتاکتور موجب می شود که امکان افزایش تعداد دفعات اتصال و قطع اتصال در فاصله های زمانی کم وجود داشته باشد.
- DC 5: به عنوان استارتر موتور های سری به کار می رود و باعث می شود که تغییر جهت گردش موتور ممکن باشد.
- : DC 11 این نوع کنتاکتور ها به عنوان کنتاکتور کمکی در مدار های فرمان کاربرد دارند.
تفاوت AC و DC:
کنتاکتور ها به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند با جریان های AC و DC کار کنند. البته این دو نوع جریان با هم یکسری تفاوت ها دارند.
در ساختار کنتاکتور های AC یک حلقه ی اتصال کوتاه تعبیه شده است تا از لرزش های حاصل از نوسانات برق جلوگیری شود.
نیروی کششی جریان متناوب AC با مجذور جریان عبوری از آن متناسب می باشد. بنابراین فرکانس شبکه نصف دفعاتی است که این نیروی کششی ماکزیمم و مینیمم شود.
با توجه به این موضوع، هرگاه نیروی کششی از نیروی فنر ها بیشتر شود هسته ی کنتاکتور را به سمت خود متمایل می کند، و هرگاه که نیروی فنر ها بیشتر شود هسته به حرکت در آمده و سر جای خودش بر می گردد.
این فرایند باعث می شود که هسته به لرزش در آمده و سرو صدا تولید کند. اینجاست که حلقه ی اتصال کوتاه به میان آمده و لرزش و صدا ها را کنترل می کند. اما در کنتاکتور های DC حلقه ی هیسترزیس وجود ندارد و در نتیجه از لرزش و سرو صدا خبری نیست.
همچنین میدان مغناطیسی ایجاد شده به وسیله جریان AC از میدان ایجاد شده به وسیله جریان DC قدرت بیشتری دارد.
بخش های کنتاکتور چگونه است؟
قسمت های اصلی تشکیل دهنده یک کنتاکتور شامل بدنه، محفظه یا قاب، هسته ی مغناطیسی، چندین کنتاکت، تیغه ی اصلی و کمکی، بوبین، ترمینال های ورودی و خروجی، فنر و حلقه ی اتصال کوتاه می باشد.
همانطور که قبلا هم اشاره شد، کنتاکتور یک هسته ی ثابت و یک هسته ی متحرک دارد. یک فنر بین هسته ها وجود داشته و یک بوبین هم در میان هسته ی ثابت قرار گرفته است.
زمانی که نیروی بوبین به نیروی فنر غلبه می کند، باعث می شود که کنتاکت ها به هم وصل شوند و زمانی که نیروی فنر بیشتر باشد عکس این ماجرا اتفاق خواهد افتاد.
انواع تیغه های کنتاکتور شامل تیغه های قدرت و تیغه های فرمان می باشند، تیغه های قدرت هربار که بوبین تحریک می شود جریان الکتریکی حاصل از آن را هدایت می کنند. تیغه های فرمان هم فقط در مدار های فرمان کاربرد دارند.
تیغه های کمکی یا همان تیغه های فرمان، در دو حالت نرمالی باز و نرمالی بسته روی بدنه ی کنتاکتور قرار گرفته اند. هر بار که بوبین تحریک شود این تیغه ها تغییر حالت می دهند.
تمام قسمت های کنتاکتور در محفظه قرار می گیرند تا از خطراتی مثل ورود آب و یا گرد و خاک محافظت شوند. این محفظه نوعی عایق از جنس پلاستیک فشرده، نایلون و یا سرامیک است و باعث می شود کسانی که به طور مستقیم با کنتاکتور در تماس هستند از خطر برق گرفتگی در امان بمانند.
کنتاکت ها در سه دسته ی کنتاکت های قدرت، کنتاکت های فنر و کنتاکت های کمکی قرار می گیرند. کنتاکت های قدرت هم خود به دو دسته ی کنتاکت های ثابت و متحرک تقسیم می شوند.
نتیجه گیری:
کنتاکتور ها از بخش های مهم مدار هستند و در اصل برای اتصال و قطع اتصال جریان در مدار به کار برده می شوند. کنتاکتور ها انواع مختلفی دارند و در بسیاری از کاربرد های صنعتی مثل موتور های الکتریکی، گرمکن های برقی، تامین روشنایی و… مورد استفاده قرار می گیرند
برای انتخاب کنتاکتور مناسب باید ویژگی هایی مثل ولتاژ، جریان و قدرت بار مجاز را مورد توجه قرار داد. این ویژگی ها معمولا روی بدنه ی کنتاکتور درج شده و یا درون کاتالوگ آن نوشته شده اند.