کنتاکتور ۲۵ آمپر ۲۲۰ ولت فدرال الکتریک مدل FC25D

کنتاکتور (Contactor) چیست؟

کنتاکتور (Contactor) نوعی کلید الکترومغناطیسی است که در آن با استفاده از یک سیم پیچ مغناطیسی تعدادی کنتاکت به یکدیگر وصل یا از یکدیگر جدا می شوند. یعنی با تحریک یا وصل شدن این سیم پیچ مغناطیسی یا بوبین، کنتاکتور وصل می گردد و مدار سه فاز یا تک فاز را وصل می نماید و بالعکس با قطع شدن ولتاژ بوبین، کنتاکتور قطع می گردد. کنتاکتور (Contactor)، مشابه رله، یک سوئیچ کنترل شده الکتریکی است که برای قطع و وصل مدار قدرت استفاده می شود. با این تفاوت که محدوده اندازه جریان در کنتاکتور بالاتر است. کنتاکتور توسط یک مدار (فرمان) کنترل می شود که سطح انرژی بسیار کمتری نسبت به مدار سوئیچینگ (قدرت) دارد. کنتاکتور یکی از مهمترین و پرکاربردترین تجهیز در برق صنعتی و سیستم های قدرت است. این تجهیز با تحریک بوبین داخل کنتاکتور (Contactor) از طریق ولتاژ AC یا DC جهت قطع و وصل کردن مدارهای قدرت از راه دور به کار گرفته می شود.

ساختار کنتاکتور (Contactor)

کنتاکتور از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

• بوبین یا الکترو مگنت
• محفظه یا قاب
• کنتاکت ها

بوبین یا الکترو مگنت یک هسته مغناطیسی سیم پیچی شده است که وظیفه باز و بسته شدن کنتاکت ها را با ایجاد نیروی مغناطیسی لازم برای اتصال فیزیکی تیغه های هادی بر عهده دارد. تیغه تیغه های کنتاکتور به دو نوع قدرت و فرمان تقسیم می شوند.

1. تیغه های قدرت یا همان کنتاکت های اصلی، که جریان بخش قدرت از آن ها عبور می کند.
2. تیغه های فرمان یا همان کنتاکت های فرمان، که برای بخش فرمان استفاده می شوند.

محفظه یا بدنه محفظه برای محافظت از قسمت های داخلی کنتاکتور استفاده می شود. محفظه از پلاستیک، نایلون، سرامیک یا باکالیت ساخته می شود و تمام اجزای کنتاکتور داخل محفظه قرار می گیرند.

عملکرد کنتاکتور

یک میدان الکترومغناطیسی هنگام انرژی دار شدن سیم پیچ ها، الکترومغناطیسی تولید می نماید. همان طور که در ساختار کنتاکتور اشاره شد، کنتاکت متحرک کنتاکتور به بوبین (میله فلزی) آهن ربا متصل می شود. هنگامی که میدان الکترومغنایسی تولید می شود به بوبین نیرو وارد شده و به سمت کنتاکت ثابت جابجا می شود. نیروی تولید شده توسط سیم پیچ بیشتر از نیروی فنر است و تا زمانی که انرژی سیم پیچ تخلیه نشود هر دو کنتاکت در این موقعیت باقی می مانند. پس از تخلیه انرژی سیم پیچ، نیروی الکترومغناطیسی صفر است و بوبین به دلیل نیروی فنر به عقب و حالت نرمال (موقعیت OFF) بر می‌گردد.

مزایای استفاده از کنتاکتورها نسبت به کلیدهای دستی صنعتی

• سرعت قطع وصل بالا نسبت به کلید دستی
• امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک براي مراحل مختلف کار مصرف کننده
• استهلاک کمتر و عمر مکانیکی بالا نسبت به کلید دستی
• هنگام قطع برق، مدار مصرف کننده به وسیلۀ کنتاکتور قطع می شود و شروع به کار دستگاه نیاز به استارت مجدد دارد. در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلوگیري به عمل می آید.
• کنتاکتورها دارای حفاظت مناسب تر و کامل تر از کلیدها هستند.

تفاوت بین کنتاکتور و رله چیست؟

مهمترین تفاوت رله وکنتاکتور به شرح زیر است:

• کنتاکتورها برای کاربردهای سوئیچینگ ولتاژ بالا استفاده می‌شوند و رله‌ها در کاربردهای سوئیچینگ ولتاژ پایین به کار می‌روند. اگر جریان بار بیش از ۱۵ آمپر باشد، حتما باید از کنتاکتور استفاده نمود ولی اگر جریان بار کمتر از ۱۵ آمپر باشد می توان از رله و یا کنتاکتور استفاده کرد.
• ابعاد و اندازه کنتاکتورها بزرگ تر از رله ها هستند.
• تعمیر و نگهداری کنتاکتور آسان است در حالی که در اغلب موارد رله را نمی توان تعمیر کرد.
• زمان سوئیچینگ کنتاکتور در مقایسه با رله کندتر است.
• در اغلب موارد، کنتاکتورها به صورت معمولا باز (NO) به هم وصل می‌شوند و رله‌ها به صورت معمولاً بسته (NC) هستند.

لوازم جانبی کنتاکتور

• کنتاکت های کمکی
• تایمر الکترونیکی و پنو ماتیکی
• اینترلاک مکانیکی
• قفل الکترومغناطیسی
• نویزگیر
• پلاتین

جریان هاي نامي كنتاكتور (Contactor)

در هر کنتاکتور، جریان هاي نامی مختلفی تعریف می شود. این جریان ها عبارتند از:

• جریان دائمی: این جریان با I_th2 نشان داده می شود و جریانی است که در شرایط کار عادی، در زمانی نامحدود و بدون قطع شدن از کنتاکت ها عبور نموده، حرارت غیرمجاز تولید نکند و لزومی به تعمیر و سرویس کنتاکتور نیز احساس نشود.
• جریان هفتگی: این جریان با I_th1 نشان داده می شود و جریانی است که در شرایط نرمال و با هفته ای یک بار اتصال از کنتاکت ها عبور کرده و تغییری در خصوصیات کنتاکتور به وجود نیاورد.
• جریان شیفتی (هشت ساعتی): این جریان با I_th نشان داده می شود و جریانی است که در شرایط کار نرمال و با یکبار اتصال در هر هشت ساعت (یک شیفت کاری) از کنتاکت ها می گذرد و تغییری در خصوصیات کنتاکتور به وجو نیاورد.
• جریان کار نامی: این جریان با I_e نشان داده می شود و جریانی است که شرط استفاده از کنتاکتور را در رابطه با نوع و مقدار ولتاژ بار بیان می کند. مثلاً اگر این جریان به طور دائم از کنتاکتور عبور نماید مقدار I_e برابر با I_th خواهد بود. ( I_e=I_th)
• جریان اتصال کوتاه: مقدار ماکزیمم جریان در لحظه اتصال کوتاه که ممکن است باعث آسیب در کنتاکتور شود به جریان اتصال کوتاه ضربه ای معروف است. (I_s) همچنین مقدار مؤثر جریان اتصال کوتاه که کلید برای مدت یک ثانیه قادر به تحمل آن است، جریان یک ثانیه ای یا جریان نامی زمان کم نامیده می شود و با I_th (I_s) مشخص می گردد.

ولتاژهای نامي كنتاكتور (Contactor)

ولتاژهاي نامی براي هر کنتاکتور عبارتند از:

• ولتاژ کار نامی: این ولتاژ که با U_e نشان داده می شود مربوط به کنتاکت ها بوده و مقدار ولتاژي است که کنتاکت ها با جریان نامی I_e در آن به کار گرفته می شوند. این ولتاژ توانایی قطع و وصل، نوع و محل استفاده کنتاکتور را مشخص می کند.
• ولتاژ عایقی نامی: این ولتاژ که با U_i نشان داده می شود، ولتاژي است که استحکام عایقی بین کنتاکت ها را نشان می دهد.
• ولتاژهای نامی تغذیه بوبین: این ولتاژ که با U_e نشان داده می شود ولتاژي است که باید به بوبین کنتاکتور اتصال یابد تا کنتاکتور عملکرد داشته باشد.

* نکته:

1. ولتاژ کنتاکتورهاي صنعتی از 220 ولت تا 660 ولت و کنتاکت هاي اصلی آن ها براي جریان 9 آمپر تا 2750 آمپر (مجهز به رادیاتورهاي خفه کننده جرقه در موقع قطع و وصل) ساخته می شوند.
2. ولتاژ تغذیه بوبین کنتاکتورها متفاوت بوده و از 24 تا 380 ولت ساخته می شوند. در اکثر کشورهاي صنعتی براي حفاظت بیشتر، تغذیه بوبین کنتاکتورها را زیر ولتاژ حفاظت شده (65 ولت) انتخاب می کنند و یا براي تغذیه مدار فرمان از ترانسفورماتور جدا کننده استفاده می کنند.