کنتاکتور چیست و چگونه کار می کند و کاربرد کنتاکتور؟

امروزه استفاده از کنتاکتورها در ماشین آلات صنعتی بسیار گسترده شده است و حتی ممکن است راه اندازی تجهیزات صنعتی و کنترل سیستم های اتوماسیون، بدون کنتاکتور امکان پذیر نباشد، در نتیجه کنتاکتورها جزء ملزومات اصلی در صنعت برق هستند. به صورت کلی کنترل و فرمان از راه دور توسط کنتاکتور از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و ایمن تر می باشد، هم چنین کنتاکتور قابلیت قطع و وصل زیر بار را دارد و عمر مفید آن از کلیدهای دیگر بیشتر است و این کلید الکترومغناطیسی امکان قطع و وصل مصرف کننده را از چند محل ممکن می سازد. توسط کنتاکتور امکان راه اندازی به صورت اتوماتیک میسر می شود.

نکته: کنتاکتورها به تنهایی هیچ نوع حفاظتی در مقابل جریان اضافه و اتصال کوتاه ندارند. بنابراین باید برای این نوع حفاظت در مدارت از بی متال کلیدهای حفاظتی و فیوز استفاده شود.

نحوه عملکرد کنتاکتور

اصل کار کنتاکتور : جریان عبوری از کنتاکتور الکترومغناطیس را تحریک می کند. الکترومغناطیس تحریک شده یک میدان مغناطیسی تولید می کند و باعث می شود که هسته کنتاکتور آرماتور را حرکت دهد. یک کنتاکت معمولی بسته (NC) مدار بین کنتاکت ها را ثابت و کنتاکت ها متحرک را تکمیل می کند. و اجازه می دهد تا جریان از طریق این کنتاکت ها به بار منتقل شود. هنگامی که جریان خارج می شود ، سیم پیچ خاموش می شود و مدار را باز می کند. کنتاکت های کنتاکتورها به دلیل عملکرد باز و بسته سریع آنها مشهور هستند.

روی ساختمان کنتاکتور پلاکی وجود دارد که شامل موارد زیر می باشد:

Ie: مقدار جریان قابل تحمل برای کنتاکت های اصلی می باشد.
Is: مقدار جریان قابل تحمل برای کنتاکت ها در زمان اتصال کوتاه می باشد.
Ue: مقدار ماکزیمم ولتاژی است که کنتاکت های کنتاکتور در شرایط کار عادی توانایی تحمل آن را دارند.
Ith: مقدار جریانی می باشد که با اتصال یک بار در هر هشت ساعت از کنتاکت های کنتاکتور عبور کرده اما تاثیری در کارکرد کنتاکتور نمی گذارد.

اجزای کنتاکتور :

براساس آنچه در تصویر قابل مشاهده است، هسته آهنی E شکل که هسته ثابت نام دارد درون یک سیم پیچ می باشد و همانطور که می دانیم وقتی سیم پیچ به دور هسته آهنی پیچیده شود و دور سر سیم پیچ را به ولتاژ 220 ولت وصل کنیم هسته آهنی به آهنربا تبدیل می شود. دو سر این سیم پیچ روی کنتاکتور با حروف A1 و A2 مشخص شده است. در بخش بالایی هسته آهنی E شکل کنتاکت های قدرت نصب شده اند، این قسمت هسته ی متحرک نامیده می شود. در شرایط عادی که ولتاژی وصل نشده است این هسته متحرک توسط فنر از هسته ثابت جدا است اما در صورت اعمال ولتاژ به دو سر سیم پیچ (بوبین) هسته ثابت آهنربا می شود و هسته متحرک را به سمت خود می کشد، بنابراین کنتاکت های کنتاکتور هم به یکدیگر می چسبند و اتصال برقرار می شود.

توضیح اعداد و علایم روی ساختمان کنتاکتور:

A1 و A2: دو سر سیم پیچ یا همان بوبین کنتاکتور
11L و 3L2 و 5L3: سه فاز ورودی (بالای کنتاکتور)
2T1 و 4T2 و 6T3: سه فاز خروجی (پایین کنتاکتور)
NC و NO: کنتاکت های باز و بسته فرمان
اعداد 3 و 4: دو سر کنتاکت باز
اعداد 1 و 2: دو سر کنتاکت بسته

چون در بعضی مدارات احتمال استفاده از چند عدد کنتاکت باز یا بسته وجود دارد قبل از اعدادی که در بالا ذکر شد شماره دیگری نیز قرار می دهند تا بتوان در نقشه فرمان این کنتاکت ها را از هم متمایز کرد.
مانند:
13-14، 23-24، 33-34 همگی کنتاکت باز هستند.
21-22، 31-32، 41-42 همگی کنتاکت بسته می باشند.

لازم به ذکر است تمام این کنتاکت ها بر روی تمام کنتاکتورها وجود ندارند و در صورت نیاز باید از کنتاکت کمکی بهره گرفت.

اجزای داخلی کنتاکتور:

محفظه یا قاب، قاب سیم پیچ، آهنربا، کنتاکت های ثابت، پیچ ترمینال، فنر، پایه، پوشش و حامل کنتاکت ها، حلقه نگهدارنده هسته ثابت، کنتاکت های متحرک، سیم پیچ، پوشش فوقانی

کنتاکتور خازنی:

کنتاکتور خازنی کنتاکتوری می باشد که جهت تغذیه خازن های قدرت مانند بانک خازن اصلاح ضریب قدرت مورد استفاده قرار می گیرد. در ساختمان کنتاکتور خازنی سلف های کوچکی وجود دارند که توسط کنتاکت کمکی به موازات کنتاکت های اصلی قرار گرفته اند و با توجه به خاصیت سلفی که دارند در لحظه وصل از تغییرات شدید جریان هجومی جلوگیری می نمایند و این جریان را محدود می کنند.

جریان هجومی چیست؟

جریان مصرفی بار الکتریکی در هنگام اتصال بار به منبع تغذیه، جریان هجومی می باشد. مقدار این جریان در تجهیزات مختلف متفاوت می باشد. به عنوان مثال جریان هجومی یک ترانسفورماتور با هسته آهنی بین 5 تا 10 برابر جریان نامی می تواند باشد، در حالی که در وسایل الکترونیکی مدرن مانند منابع تغذیه این جریان ممکن است تا 20 برابر جریان نامی هم باشد.

جریان هجومی اغلب طول عمر کوتاهی دارد (در حد میلی ثانیه) اما در همین مدت کوتاه می تواند باعث آسیب به سیم ها یا کابل های ارتباطی شود و یا سبب عملکرد ناخواسته کلیدهای حفاظتی گردد.

جریان هجومی در یک خازن می تواند به حدود 30 برابر جریان نامی برسد و اگر از بانک خازنی استفاده شود این مقدار به حدود 180 برابر جریان نامی می تواند برسد. این مقدار جریان می تواند باعث جوش خوردن کنتاکت ها و همچنین صدمه رسیدن به کابل ها و یا تجهیزات حفاظتی شود، البته در صورت استفاده از کنتاکتور خازنی این تاثیرات می تواند تا حد زیادی کاهش پیدا کند. به طور کلی با حضور بانک های خازنی باید تمهیدات و اقدامات بیشتری جهت حفاظت و ایمنی مدار به کار برد از جمله:
– سیم ها و کابل های ارتباطی در بانک های خازنی حداقل یک پله بالاتر از جریان نامی در نظر گرفته شوند.
– از کنتاکتور خازنی مرغوب و معتبر استفاده شود.
– بانک خازن حتما سیستم تهویه و فن داشته باشد.
– به منظور حفاظت هر پله خازنی باید از کلیدهای اتوماتیک کامپکت و یا فیوزهای کندکار استفاده شود تا شاهد قطع ناگهانی و در نتیجه آن خارج شدن خازن از مدار نباشیم.

طول عمر کنتاکتور ها :

طول عمر کنتاکتور یا “عمر کنتاکت” یکی از بزرگترین دغدغه های در هنگام خرید کنتاکتور است. طبیعی است که کنتاکت ها بیشتر باز و بسته می شوند ، عمر کنتاکتور کاهش می یابد. باز و بسته شدن کنتاکت ها یک قوس الکتریکی ایجاد می کند که گرمای اضافی تولید می کند. ادامه تولید این قوس ها می تواند به سطح کنتاکت آسیب برساند.

علاوه بر این ، قوس الکتریکی باعث ایجاد شکاف و سوختگی می شود ، که در نهایت کنتاکت ها را سیاه می کند. با این حال ، رسوب سیاه یا اکسید روی کنتاکت ها باعث می شود که آنها بتوانند الکتریسیته را به طور کارآمد هدایت کنند. با این وجود ، هنگامی که کنتاکت ها تا حد زیادی دچار فرسودگی و خوردگی می شوند ، لازم است آنها را جایگزین کنید.

بنابراین ، هرچه کنتاکت سریعتر بسته شود ، قوس سریعتر خاموش می شود. این به نوبه خود به افزایش طول عمر کنتاکت کمک می کند. جدیدترین نسخه های کنتاکتور به گونه ای طراحی شده اند که بسیار سریع و پر انرژی بسته می شوند. این باعث می شود که آنها در مقابل یکدیگر ضربه بزنند و با برگشتن آنها یک عمل برگشتی ایجاد کنند. این عمل به عنوان bounce کنتاکت شناخته می شود. پدیده پرش کنتاکت ، یک قوس ثانویه ایجاد می کند. نه تنها بستن سریع کنتاکت ها مهم است ، بلکه کاهش تند شدن کنتاکت ها نیز مهم است. این به کاهش سایش و قوس ثانویه کمک می کند.