کنتاکتور چیست؟

کنتاکتور چیست و چطور کار می کند؟

کنتاکتور چیست؟

کنتاکتور یک کلید کنترل شده الکتریکی است که برای سوئیچینگ مدار برق استفاده می شود. یک contactor معمولاً توسط مداری کنترل می‌شود که سطح توان بسیار پایین‌تری نسبت به مدار سوئیچ‌دار دارد. مانند یک آهن‌ربای الکتریکی سیم‌پیچ 24 ولتی که یک سوئیچ موتور 230 ولتی را کنترل می‌کند. این یک وسیله سوئیچینگ است که به طور گسترده برای موتورها، خازن ها (برای تصحیح ضریب توان) و چراغ ها استفاده می شود. همانطور که از نام آن مشخص است، این وسیله برای ایجاد یا شکستن سطوح تماس، مانند یک کلید روشن و خاموش معمولی استفاده می شود. این تجهیز دارای یک آهنربای الکتریکی است که هنگام روشن شدن کنتاکت ها را نگه می دارد در حالی که سوئیچ ها آن را ندارند. در این مقاله در وبلاگ آداک، به معرفی انواع کنتاکتور، اصول کار و کاربردهای آن در تابلو برق صنعتی می پردازیم. با ما همراه باشید. 

چرا از کنتاکتور استفاده می شود؟

حال ممکن است بپرسید چرا باید از کنتاکتور استفاده کنیم؟ آیا نمی توانیم موتور را مستقیماً به PLC وصل کنیم؟ خوب، پاسخ کوتاه خیر است. زیرا شما نمی خواهید یک موتور الکتریکی با ولتاژ بالا را مستقیماً به PLC گران قیمت خود وصل کنید. در صورت وجود هرگونه نوسان الکتریکی در سمت موتور، به کارت های PLC آسیب می رسد. بنابراین، کاری که ما انجام می دهیم، استفاده از یک Contactor برای اتصال غیر مستقیم و ایمن PLC به موتور است.  

What is a contactor?

هنگامی که سیم پیچ انرژی می گیرد، یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می شود. سپس این میدان الکترومغناطیسی باعث می شود که سه کنتاکت بسته شود و بدین ترتیب برق 3 فاز به موتور می رسد و می تواند آن را روشن کند. بنابراین، هیچ اتصال الکتریکی بین سیم پیچ و کنتاکت ها وجود ندارد. کنتاکت ها از طریق میدان الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ باز و بسته می شوند. در حالت عادی و زمانی که سیم پیچ برق ندارد، کنتاکت ها باز هستند و زمانی که سیگنال 24 ولتی DC از PLC ارسال می شود، سیم پیچ برق دار می شود، کنتاکت ها بسته می شوند و موتور روشن می شود.

اصول کار کنتاکتورها

اصل اصلی عملکرد Contactor مانند رله های الکترومکانیکی است. تفاوت در این است که کنتاکتورها طوری طراحی شده اند که می توانند جریان بسیار بیشتری نسبت به رله ها داشته باشند. رله ها را نمی توان به طور مستقیم در مدارهایی که جریان بیش از 20 آمپر است استفاده کرد. در چنین شرایطی می توان از کنتاکتورها استفاده کرد. آن ها در طیف گسترده ای از درجه ها و اشکال موجود هستند. همچنین، این تجهیز تا درجه آمپر 12500 آمپر در دسترس هستند. این تجهیزات نمی توانند حفاظت از اتصال کوتاه را ارائه دهند، اما فقط می توانند تماس ها را در هنگام بروز تنش، قطع کنند.

ویژگی های ساختاری

یک کنتاکتور شامل یک آهنربای الکتریکی، مجموعه ای از کنتاکت های قدرت و یک فنر است که در داخل یک محفظه محصور شده است. برخی از آن ها دارای اکونومایزر داخلی هستند که می تواند مصرف برق را در کویل های خود کاهش دهد. تمهیدات خاصی برای خاموش کردن قوس الکتریکی نیز در داخل برای ایجاد و شکستن عملیات انجام شده است.

یک مقاله مفید دیگر بخوانید: آشنایی با کلید SF6 و کاربردهای آن

سیم پیچ الکترومغناطیسی

آهنربای الکتریکی یک جزء کلیدی است که بدون آن کنتاکتورها نمی توانند کار کنند. این به یک منبع اضافی برای تحریک نیاز دارد. در هنگام تحریک، جریان ناچیزی را از منبع تغذیه تخلیه می کند. این الکترومگنت ها به شکل استوانه ای توخالی خواهند بود. یک میله (آرمیچر) با آرایش برگشت فنری در آهنربای الکتریکی استوانه ای توخالی قرار می گیرد.

کویل الکترومغناطیسی در کنتاکتور

در برخی از مدل ها، این مگنت ها به دو نیمه تقسیم می شود. یکی از نیمه ها ثابت و دیگری متحرک است. کنتاکت های برق متحرک به آهنربای الکتریکی متحرک متصل می شوند. در شرایط عادی، این دو نیمه از آهنرباهای الکتریکی با استفاده از یک فنر در بین شان از هم جدا می شوند.

انواع مختلف ترتیبات هسته الکترومغناطیسی در کنتاکتورها در پایین نشان داده شده است. در آن هایی که سیم پیچ AC دارند، هسته الکترومغناطیسی از آهن نرم چند لایه تشکیل شده است تا تلفات جریان گردابی را کاهش دهد. در مدل هایی که سیم پیچ DC دارند، هسته الکترومغناطیسی از فولاد جامد / هسته آهنی نرم تشکیل شده است، زیرا در حالت DC خطر از دست دادن جریان گردابی وجود ندارد.

هسته مغناطیسی در کنتاکتور

کنتاکت ها (سطوح تماس)

یک کنتاکتور معمولی از دو مجموعه کنتاکت تشکیل شده است که یکی ثابت و دیگری متحرک است. اکسید قلع نقره (AgSnO2)، نیکل نقره (AgNi) و اکسید کادمیوم نقره (AgCdO) مواد تماس معمولی هستند. این مواد دارای مقاومت جوشکاری بالا و مقاومت قوس پایدار هستند. کنتاکت های ساخته شده از اکسید کادمیوم نقره و نیکل نقره در مدل هایی با درجه آمپر کمتر استفاده می شود در حالی که کنتاکت های ساخته شده از اکسید قلع نقره در کنتاکتورهایی با درجه آمپر بالا و در مدل های DC استفاده می شود. مجموعه متحرک کنتاکت ها به آرمیچر یا آهنربای الکتریکی متحرک متصل می شود. مواد تماس باید در برابر تنش های مکانیکی، قوس، فرسایش مقاومت کنند و مقاومت بسیار کمی داشته باشند.

شاید برای شما جالب باشد: سرج ارستر چیست؟

محفظه نگهدارنده

الکترومغناطیس و کنتاکت ها در داخل محفظه ای از پلاستیک، سرامیک یا باکلیت بسته بندی می شوند که از گرد و غبار و محیط خارجی محافظت می کند و باز و بسته شدن ایمن کنتاکت ها را تضمین می کند.

سرکوب کننده قوس

خاموش شدن قوس یکی از عملکردهای کلیدی یک کنتاکتور است. قوس AC را می توان به راحتی خاموش کرد زیرا برای هر چرخه دو بار از صفر عبور می کند. از این رو سرکوبگرهای قوس می توانند این کار را انجام دهند. اما در مورد قوس های DC، فوران های مغناطیسی یا کانال های قوس مخصوص طراحی شده برای خاموش شدن قوس ضروری هستند. بسته به کاربرد، ترتیبات مختلف سرکوب قوس در کنتاکتورها ساخته می‌شود که کانال‌های قوس یکی از آنها هستند.

مدار اکونومایزر

مدار اکونومایزر مداری است که برای کاهش توان مصرفی سیم پیچ استفاده می شود. یک مدار اکونومایزر جریان بالایی را در حین پیک آپ تامین می کند و بعداً نیروی کافی برای بسته نگه داشتن کنتاکت ها تامین می کند. اجباری نیست که همه آن ها باید مدار اکونومایزر داشته باشند.

نماد کنتاکتور در مدار

نماد کنتاکتور در مدار

در تصویر بالا، A1 و A2 ترمینال‌هایی برای کنترل منبع تغذیه یا کویل هستند. پایانه های 1-2، 3-4 و 5-6 برای منبع تغذیه هستند. بار به پایانه های منبع تغذیه متصل می شود.

اصول کار کنتاکتورها

هنگامی که سیم پیچ الکترومغناطیسی انرژی می گیرد، یک میدان الکترومغناطیسی تولید می شود. این میدان الکترومغناطیسی میله فلزی (آرمیچر) را به سمت شکاف آهنربای استوانه ای توخالی جذب می کند. در کنتاکتورهای دارای الکترومغناطیس های تقسیم شده، نیمه متحرک الکترومغناطیس به سمت آهنربای الکتریکی ثابت جذب می شود. این عمل باعث بسته شدن سطوح تماس می شود. تا زمانی که خاصیت الکترومغناطیسی برانگیخته بماند، کنتاکت ها بسته می مانند. هنگامی که سیم پیچ برق می گیرد، تماس متحرک توسط فنر به موقعیت عادی خود برمی گردد. کنتاکت ها به منظور باز و بسته شدن سریع کنتاکت ها به صورت فنری نگه داشته می شوند. سطوح تماسی متحرک ممکن است جهش کنند زیرا به سرعت با مخاطبین ثابت تماس برقرار می کند. برای جلوگیری از پرش و بهبود قابلیت اطمینان می توان از کنتاکت های دوقلو یا دو شاخه استفاده کرد.

در همین رابطه بخوانید: کلید خلا چیست؟

توان تحریک سیم پیچ

توان تحریک به سیم پیچ می تواند AC یا DC (در محدوده های ولتاژ مختلف از 12Vac/12Vdc تا 690Vac موجود است) یا حتی جهانی باشد. کویل های یونیورسال آن هایی هستند که می توانند با ولتاژ AC و DC کار کنند. مقدار کمی از برق توسط سیم پیچ در طول عملیات سوئیچینگ تخلیه می شود. مدارهای اکونومایزر برای کاهش توان مصرفی سیستم در حین کار استفاده می شود. کنتاکتورهای دارای کویل AC دارای سیم پیچ های سایه زنی هستند. در غیر این صورت، هر بار که جریان متناوب از صفر می گذرد، ممکن است با هم برخورد کنند. 

تفاوت بین رله و کنتاکتور چیست؟

رله ها دستگاه های سوئیچینگی هستند که در هر مدار کنترلی برای بررسی وضعیت یا ضرب تعداد کنتاکت های موجود استفاده می شوند. کنتاکتورها وسایل سوئیچینگی هستند که برای کنترل جریان برق به هر بار استفاده می شوند. به طور عمده در مدارهای کنترل و اتوماسیون، مدارهای حفاظتی و برای سوئیچینگ مدارهای الکترونیکی کوچک استفاده می شود.

مکانیزم سرکوب قوس

هر بار که کانتکت ها تحت بار، بسته یا باز می شوند، قوس بین کنتاکت ها ایجاد می شود. قوس الکتریکی تشکیل شده در هنگام شکستن بار بسیار مخرب است و ممکن است به کنتاکت ها آسیب برساند. علاوه بر آن، دمای بالای قوس، گازهای اطراف کنتاکت ها را تخریب می کند و گازهای مضری مانند مونوکسید کربن، ازن و غیره را تشکیل می دهد. این ممکن است بر دوام مکانیکی کنتاکتورها تأثیر بگذارد. چندین تکنیک سرکوب قوس برای کنترل و حذف قوس ها اتخاذ شده است. یکی از متداول ترین روش ها استفاده از ناودان های قوس دار است. 

کنتاکتورهای DC

همانطور که قبلا ذکر شد، قوس های DC در مقایسه با قوس های AC شدیدتر هستند. در مدل DC از فوران مغناطیسی برای انتشار قوس ها به سمت کانال های قوس مخصوص طراحی شده و خاموش کردن آنها با شکافتن آن استفاده می شود. در کنتاکتورهایی که در کاربردهای AC ولتاژ پایین (690 ولت یا کمتر) استفاده می‌شوند، هوای جوی اطراف کنتاکت‌ها قوس را خاموش می‌کند و در کاربردهای ولتاژ متوسط ​​و ولتاژ بالا از مدل های خلاء برای جلوگیری از خطر قوس استفاده می‌شود.

contactor in switchgear

انواع کنتاکتور

چند دسته مهم استفاده از IEC در زیر آمده است:

این وسایل بر اساس نوع بار (دسته‌های استفاده IEC – IEC 60947) و رتبه‌بندی جریان و توان (اندازه NEMA) دسته‌بندی می‌شوند.

  • AC-1: نوع بارهای گرمایشی غیر القایی یا کمی القایی و مقاومتی
  • AC-2: راه اندازی موتور القایی حلقه لغزش
  • AC-3: راه اندازی و خاموش کردن موتورهای قفس سنجابی در طول زمان کار
  • AC-15: کنترل آهنرباهای الکتریکی AC.
  • AC-56b: – سوئیچینگ بانک های خازن
  • DC-1: نوع بارهای گرمایش غیر القایی یا کمی القایی و مقاومتی
  • DC-2: راه اندازی، اینچ و شکست دینامیکی موتورهای شنت DC
  • DC-3: راه اندازی، اینچ و شکست دینامیکی موتورهای سری DC
  • DC-13: کنترل آهنرباهای الکتریکی DC

اندازه NEMA

اندازه NEMA بر اساس حداکثر جریان پیوسته و امتیاز اسب بخار موتور القایی است که توسط کنتاکتور کنترل می شود. طبق استاندارد NEMA کنتاکتورها به اندازه 00,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 تعیین می شوند.

کاربردها

در ادامه به طور مفصل تر درباره کاربردهای کنتاکتور در مدار الکتریکی صحبت می کنیم. با ما همراه باشید.

این مقاله را از دست ندهید: کلید روغنی چیست؟

استارت موتور:

کنتاکتورها در استارت موتور به صورت Direct on-line یا Star Delta به همراه رله های اضافه بار حرارتی یا مدار شکن محافظ موتور استفاده می شوند. حتی در خانه های ما نیز می توان آن را در داخل استارت پمپ پیدا کرد. معمولاً در مدار استاتر موتور، از آن ها برای سوئیچینگ، همراه با رله اضافه بار و تجهیزات حفاظتی اتصال کوتاه استفاده می شود.

سوئیچینگ بانک های خازن

در بانک خازنی، کنتاکتورهای سوئیچینگ خازن برای تعویض خازن ها بر اساس نیاز توان راکتیو استفاده می شود. آن ها به طور ویژه برای کنترل جریان های گذرا بالا که در حین سوئیچینگ تشکیل می شوند طراحی شده اند. مقاومت های اضافی برای کاهش جریان های هجومی در حین سوئیچینگ ارائه شده است.

کنترل روشنایی

از این وسیله علاوه بر تابلو برق صنعتی همچنین در تعویض چراغ های خیابانی، تجاری و مسکونی استفاده می شود. آن ها معمولا در سیستم های روشنایی کنترل شده با تایمر استفاده می شوند. مدل های نوع لچ نیز موجود است. در این نوع، دو سیم پیچ وجود خواهد داشت که یکی برای باز کردن کنتاکت ها و دیگری برای بسته شدن است. سیم پیچ بسته شدن کنتاکت ها را در صورت برانگیختگی بسته می کند و منبع تغذیه سیم پیچ را قطع می کند. سپس تماس به صورت مکانیکی بسته نگه داشته می شود. سیم پیچ دوم برای باز کردن کنتاکت ها استفاده می شود.

روش انتخاب کنتاکتور مناسب

این تجهیزات بر اساس پارامترهای زیر انتخاب می شوند:

  1. برنامه مبتنی بر دسته استفاده IEC
  2. جریان و ولتاژ بار
  3. ولتاژ کنترل موجود – برای انتخاب ولتاژ سیم پیچ

چگونه کنتاکتور را بررسی کنیم؟

یک کنتاکتور را می توان با استفاده از اهم متر یا مولتی متر بررسی کرد که آیا “باز” یا “بسته” است. اگر مقاومت اندازه گیری شده بین پایانه های ورودی و خروجی بی نهایت باشد، کنتاکت ها باز می شوند و اگر اهم متر صفر باشد، نشان دهنده بسته بودن کنتاکت ها است.

سوالات متداول

1-کنتاکتور برای چه مواردی استفاده می شود؟

کنتاکتور نوع خاصی از رله است که برای روشن یا خاموش کردن مدار الکتریکی استفاده می شود. آنها بیشتر برای موتورهای الکتریکی و کاربردهای روشنایی استفاده می شوند.

2-انواع کنتاکت در این وسیله چیست و انواع آن کدام است؟

انواع مختلفی از کنتاکت وجود دارد که عبارتند از: کنتاکت کمکی، کنتاکت برق و فنر تماسی. کنتاکت برق دارای دو نوع است که عبارتند از: تماس ثابت و متحرک مواد برای ایجاد کنتاکت ها باید دارای مقاومت جوشکاری بالا و مقاومت قوس پایدار باشد.

3- کنتاکتور از چه ماده ای ساخته شده است؟

تجهیزات مدرن از نوک تماسی آلیاژ نقره استفاده می کنند که معمولاً از اکسید نقره-کادمیم یا آلیاژ اکسید نقره-قلع متصل به نوار پشتی برنج یا مس است. انتخاب مواد نوک بسیار مهم است و معمولاً پس از آزمایش‌های نوع زیادی انجام می‌شود.

4-مزایای کنتاکتور چیست؟

ظرفیت بارگذاری بالایی دارد. ساخت آن پیچیده نیست. برای رتبه بندی های مختلف موجود است. از نظر اندازه جمع و جور است.

5-مدل NO و NC In چیست؟

به طور معمول باز (NO) و به طور معمول بسته (NC) اصطلاحاتی هستند که برای تعریف وضعیت سوئیچ ها، سنسورها یا کنتاکت های رله در زمانی که سیم پیچ آن برانگیخته نمی شود، استفاده می شود.

ساخت تابلو برق صنعتی 

اگر به دنبال خرید تابلو برق فشار ضعیف و تابلو فشار متوسط هستید، هم اکنون با کارشناسان آداک بهین نیرو تماس گرفته و دستگاه مورد نظر خود را سفارش دهید. به پشتوانه سال ها تجربه درخشان و همکاری با صدها شرکت و مجتمع بزرگ در سطح منطقه ای، کشوری و بین المللی، مفتخر به اجرای پروژه شما به صورت صفر تا صد خواهیم بود. برای استعلام قیمت ساخت تابلو برق کد زیر را اسکن نموده و یا با مشاوران ما تماس حاصل فرمایید.

تولید کننده تابلو برق

ساخت تابلو برق در تهران | ساخت تابلو برق در کرج

5/5 - (6 امتیاز)

روش های تماس با آداک

دفتر مرکزی: کرج، عظیمیه. بلوار 45 متری کاج، پلاک 199، واحد 1 و 3

تلفن: 02634156000

ایمیل: [email protected]

دفتر تهران: بزرگراه اشرفی اصفهانی، خیابان مخبری، پلاک 10 واحد 6

تلفن: 02144491255

ایمیل: [email protected]

کارخانه: شهرک صنعتی صفادشت، بلوار فروردین، خیابان فروردین نهم غربی، پلاک 104

تلفن: 02634156000