نقش کلیدی کنتاکتورها در تابلوهای برق از کنترل تا امنیت

در دنیای دینامیکی مهندسی برق، کنتاکتورها نقش کلیدی در کنترل مدارهای الکتریکی دارند. درک اینکه کنتاکتور چیست، انواع آن و کاربردهای مختلف آن برای کسانی که به پیچیدگی های سیستم های الکتریکی می پردازند ضروری است.

کنتاکتور الکتریکی چیست؟

کنتاکتور یک کلید الکترومکانیکی است که برای کنترل مدار الکتریکی استفاده می شود. این رله از نظر ظرفیت تحمل جریان و ولتاژ بالاتر با رله متفاوت است. کنتاکتورها معمولاً برای کنترل از راه دور مدارهای قدرت مورد استفاده قرار می گیرند و وسیله ای مطمئن و کارآمد برای راه اندازی و توقف موتورها، سیستم های روشنایی و سایر بارهای الکتریکی ارائه می کنند.

ساختار، اجزاء و اصل عملیات کنتاکتورها

ساختار:

کنتاکتورها از اجزای مختلفی تشکیل شده اند که برای مقاومت در برابر سختی های کلیدزنی الکتریکی طراحی شده اند. قطعات اصلی شامل سیم پیچ، کنتاکت ها و یک محفظه است.

اجزای یک کنتاکتور:

1. کویل

سیم پیچ آهنربای الکتریکی است که وقتی انرژی می گیرد، میدان مغناطیسی ایجاد می کند. این میدان مغناطیسی کنتاکت ها را به هم می کشد و مدار را می بندد.

2. کنتاکت ها:

کنتاکت ها قطعات رسانایی هستند که برای کنترل فلوی جریان باز یا بسته می شوند. آنها معمولاً از موادی ساخته می شوند که قادر به مقاومت در برابر قوس و سایش هستند.

3. محفظه:

کنتاکت ها قطعات رسانایی هستند که برای کنترل جریان جریان باز یا بسته می شوند. آنها معمولاً از موادی ساخته می شوند که قادر به مقاومت در برابر قوس و سایش هستند.

اصول کاری:

هنگامی که سیم پیچ انرژی می گیرد، یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که کنتاکت ها را جذب می کند و مدار را می بندد. این اجازه می دهد تا جریان از طریق کنتاکت های اصلی عبور کند و بار را به منبع تغذیه متصل کند. با قطع برق سیم پیچ، یک مکانیسم فنر یا نیروهای دیگر، کنتاکت ها را جدا می کند و فلوی جریان را قطع می کند.

انواع مختلف کنتاکتور

بسته به کاربرد آنها، پنج نوع کنتاکتور وجود دارد. هر نوع با توجه به قابلیت های متفاوت، کاربرد مشخصی دارد. به عنوان مثال، کنتاکتورهای الکترومغناطیسی قدرت را در تماس از طریق بسته شدن مدار با یک میدان مغناطیسی کنترل می کنند، در حالی که یک کنتاکتور با هدف مشخص در کاربردهای خاصی مانند HVAC استفاده می شود.

1. کنتاکتورهای الکترومغناطیسی

کنتاکتورهای الکترومغناطیسی پرکاربردترین نوع هستند که در آن از سیم پیچ الکترومغناطیسی برای باز کردن یا بستن کنتاکت های الکتریکی استفاده می شود. عملکرد سیم پیچ به این صورت است که پس از فعال شدن مدار، میدان مغناطیسی آن کنتاکت ها را جذب می کند و در نتیجه مدار کامل می شود. این نوع کنتاکتور در صنایع بسیار رایج است و بیشتر در کنترل الکتروموتورها، پمپ ها و سایر ماشین آلات پرقدرت استفاده می شود.

2. کنتاکتورهای با هدف معین:

کنتاکتورهای معین زمانی استفاده می شوند که مشخصات عملیاتی بار ثابت باشد، مانند سیستم های HVAC، واحدهای تبرید و کمپرسورها. این کنتاکتورها به گونه ای طراحی شده اند که نیازهای دقیق مورد نیاز برای کاربرد خاص خود را ارائه دهند و خدمات قابل اعتمادی را در شرایط خاص ارائه دهند.

3. کنتاکتورهای معکوس:

کنتاکت های معکوس برای معکوس کردن فلوی جریان به یک موتور الکتریکی و در نتیجه معکوس کردن موقعیت موتور استفاده می شود. این امر مخصوصاً در مواردی مفید است که موتور لازم است در جهت جلو و معکوس بچرخد، به عنوان مثال در نوار نقاله ها یا بالابرها. کنتاکتورهای معکوس به دو کنتاکتور لولایی با مکانیسم های روشن/خاموش پل اشاره می کنند که از برق گرفتن یکی از این دو جلوگیری می کند. در عین حال، دیگری برای تضمین ایمنی و قابلیت اطمینان فعال است.

4. کنتاکتورهای چفت کننده مغناطیسی:

کنتاکتورهای چفت کننده مغناطیسی بدون نیاز به منبع تغذیه ثابت برای تامین سیم پیچ، موقعیت خود را، چه باز و چه بسته، حفظ می کنند. پس از برق رسانی به سیم پیچ، کنتاکتور موقعیت خود را تغییر می دهد و یک بار در این حالت، کلید در هر موقعیتی که باشد می ماند، حتی اگر برق در سیم پیچ قطع شود. این ویژگی باعث می شود که کنتاکتورهای  مغناطیسی برای مدارهای مدیریت توان مناسب باشند زیرا برای حفظ تماس برق مصرف نمی کنند.

5. کنتاکتورهای خلاء:

کنتاکتورهای خلاء در یک سیستم خلاء محصور کار می کنند که در آن مدار کنترل سوئیچ می شود، که در هنگام خاموش یا روشن کردن کنتاکت ها، قوس الکتریکی را به حداقل می رساند. این نوع کنتاکتور برای سیستم های فشار قوی مانند نیروگاه ها، تجهیزات تولیدی و پست های برق بسیار مناسب است. با توجه به کاهش سایش تماس، این محیط خلاء باعث می شود عمر دستگاه طولانی تر و قابل اعتماد تر شود.

فواید کنتاکتورها

کنتاکتورها محصولات مفیدی هستند که برای اهداف مختلف استفاده می شوند. آنها در کنترل موتور استفاده می شوند زیرا ظرفیت کنترل، راه اندازی، توقف و معکوس کردن موتورها را به روشی ایمن می دهند. در سیستم های روشنایی، کنتاکتورها امکان مدیریت بارهای روشنایی بزرگ را از طریق یک کنتاکتور فراهم می کنند. در المنت های گرمایش کنتاکتورها قدرت را کنترل می کنند تا دما به طور موثر کنترل شود.

1. کنترل موتور:

اگر چه آنها در انواع مختلف موجود هستند، کنتاکتورها عمدتاً برای استفاده در مدارهای کنترل موتور برای راه اندازی، توقف و معکوس موتورها طراحی شده اند. کنتاکتور در کاربردهای صنعتی بزرگ برای کمک به روشن کردن، راه اندازی و جلوگیری از نباز به موتورهای بزرگ برای ماشین آلات، نوار نقاله ها، پمپ ها و کمپرسورها مفید است. آنها با بررسی موتورها به کارکردن آنها کمک می کنند تا از خرابی های الکتریکی مانند اضافه بار و اتصال کوتاه جلوگیری شود.

2. سیستم های روشنایی:

در مشاغل یا صنایع بزرگ، از کنتاکتور برای تنظیم مدارهای روشنایی استفاده می شود و مدارهای روشنایی زیادی را روی یک کنتاکتور موجود تنظیم می کند. کنتاکتورها سطح دیگری از راحتی را به مدیریت چراغ‌ها اضافه می‌کنند زیرا امکان اتوماسیون برنامه‌های روشنایی را فراهم می‌کنند، به کاهش هزینه‌های مصرف انرژی و افزایش ضریب استفاده از نور کمک می‌کنند. کنتاکتورهای موجود در مسیر دارای جریان های هجومی بالایی هستند و استفاده قابل اعتمادی را برای مدت زمان طولانی نشان می دهند. آنها معمولاً با سیستم های مدیریت ساختمان در ارتباط هستند تا کنترل روشنایی انعطاف پذیر و مؤثر را ارائه دهند.

3. عناصر گرمایشی:

کنتاکتورهای گرمایش برای تغییر قدرت برای کنترل عناصر گرمایشی در صنایع مختلف مانند کوره و دیگ بخار استفاده می شود. به این ترتیب، سیستم سوئیچ معمولی را می توان با کنتاکت ها تعویض کرد تا بتوان گرمایش المنت ها را برای رسیدن به دمای ثابت مدیریت کرد. این کار از فرآیندهای گرمایش محافظت می کند و در عین حال اطمینان می دهد که تجهیزات به سرعت بیش از حد گرم نمی شوند. کنتاکتورها همچنین در نصب و راه اندازی گرمایش الکتریکی ساختمان ها استفاده می شوند زیرا تنظیم ایمن و دقیق بارهای گرمایشی سنگین را انجام می دهند.

4. توزیع برق:

کنتاکتورها در سیستم های توزیع برق وظایف اساسی دارند، مانند اینکه می توانند مدارها را “روشن و خاموش” کنند. آنها در پست‌ها، تابلوهای توزیع و سایر بخش‌های شبکه‌های اشتراک بار برای تنظیم جریان برق به چندین بار استفاده می‌شوند. کنتاکتورها به اتصال به زمین و جلوگیری از گسترش خطاها کمک می کنند، در حالی که پیش بینی هایی برای تقسیم بندی شبکه برق برای نگهداری وجود دارد. به دلیل ساختار متراکم، آنها قادر به مقاومت در برابر جریان های بالا و ایجاد دوام برای مدت طولانی هستند.

5. ساختار:

برخی از قطعات اصلی مورد استفاده در کنتاکتورها به شرح زیر است.

-چارچوبی را شکل می دهد که قطعات داخلی روی آن نصب شده اند. فریم ها ممکن است از فلز یا مواد پلیمری قوی باشند.

-سیم‌پیچ هسته کنتاکتور است که در صورت برق‌گرفتگی سیم‌پیچ، میدان مغناطیسی را منتشر می‌کند تا کنتاکت‌ها را به کار بگیرد.

-اتصال دهنده ها معمولاً مکانیسم سوئیچینگ یا کنترل کننده اصلی کنتاکتورها هستند که از فلزات بسیار رسانا مانند نقره یا مس ساخته می شوند.

-کانال های قوس الکتریکی برای خاموش کردن قوس استفاده می شوند و در زمانی ایجاد می شود که کنتاکت ها برای محافظت از سیستم باز می شوند.

پوشش محافظ قطعات داخلی را در برابر شرایط محیطی نامطلوب از جمله گرد و غبار، رطوبت و ضربه های مکانیکی محافظت می کند و به دستگاه اجازه می دهد تا برای مدت طولانی ایمن و بدون خرابی کار کند.

اینستروسنتر ارائه دهنده انواع محصولات برند دورمن اسمیت از جمله کنتاکتورها می باشد ،جهت مشاهده و خرید این کنتاکتورها می توانید به لینک زیر مراجعه کنید:

https://instrucenter.com/product-category/panel-equipment/contactor/