کنتاکتور چیست و چه عملکردی دارد؟

کنتاکتور یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین قطعات در مدارهای الکتریکی است که به منظور کنترل قطع و وصل مدارهای الکتریکی با توان بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تجهیز، یک کلید مغناطیسی محسوب می‌شود که مشابه کلیدهای سه‌فاز استاندارد، دارای سه کنتاکت اصلی با قدرت بالا برای اتصال تجهیزات و دستگاه‌های الکتریکی به شبکه است. علاوه بر این، کنتاکتور دارای تعدادی کنتاکت کمکی است که در طراحی مدارهای فرمان نقش کلیدی ایفا می‌کند. به عنوان مثال، کنتاکتور اشنایدر یکی از پرطرفدارترین محصولات برند اشنایدر الکتریک در این حوزه محسوب می‌شود.

ساختار کنتاکتور شامل دو هسته مغناطیسی به شکل E یا U است که یکی ثابت و دیگری متحرک طراحی شده است. عبور جریان الکتریکی از هسته الکترومغناطیسی موجب ایجاد میدان مغناطیسی می‌شود. این میدان، نیرویی را تولید می‌کند که وضعیت کنتاکت‌ها (باز یا بسته بودن) را تعیین می‌نماید. کنتاکتورها در ظرفیت‌ها و مدل‌های متنوعی تولید می‌شوند تا نیازهای مختلف صنعتی را برآورده کنند. برخلاف کلیدهای اتوماتیک، کنتاکتور برای قطع جریان اتصال کوتاه (Short Circuit) طراحی نشده و تنها وظیفه کنترل جریان عادی را بر عهده دارد. در صورتی که نیاز به خرید کنتاکتور داشتین میتوانید به صفحه مربوطه مراجعه کنید و انواع مختلف آنها را مشاهده کنید و محصول نهایی خود را خریداری کنید.

عملکرد کنتاکتور چگونه است؟

کنتاکتور در تجهیزاتی استفاده می‌شود که نیاز به قطع و وصل مکرر مدارهای الکتریکی دارند. این قطعه خطوط تغذیه توان را که به بار متصل هستند، کنترل می‌کند. هسته متحرک کنتاکتور توسط یک فنر از هسته ثابت جدا نگه داشته می‌شود و مجموعه‌ای از کنتاکت‌های عایق به هسته متحرک متصل است که با حرکت آن، وضعیت کنتاکت‌ها تغییر می‌کند.

در وضعیت وصل، هسته متحرک تحت تأثیر نیروی میدان مغناطیسی ایجادشده در سیم‌پیچ، به هسته ثابت نزدیک می‌شود و کنتاکت‌های متحرک را به کنتاکت‌های ثابت متصل می‌کند. این حالت تا زمانی که جریان در سیم‌پیچ برقرار باشد، ادامه دارد. اما در صورت کاهش یا قطع ولتاژ در بوبین، نیروی فنرها باعث می‌شود کنتاکت‌های متحرک به طور خودکار به وضعیت قطع بازگردند و جریان الکتریکی قطع شود. این عملکرد که به آن “آزاد شدن کنتاکتور” گفته می‌شود، نقش حفاظتی مهمی در تجهیزات دارد.

کنتاکتورهای استاندارد معمولاً دارای سه کنتاکت اصلی برای عبور جریان یکسان هستند. هرگونه خرابی، از جمله وجود فاصله هوایی بین هسته متحرک و هسته ثابت، می‌تواند باعث افزایش جریان در بوبین، داغ شدن بیش از حد و در نهایت آسیب به سیم‌پیچ کنتاکتور شود. به همین دلیل، بررسی منظم عملکرد و تمیزی هسته‌ها برای جلوگیری از چنین مشکلاتی ضروری است.

توجه: این محتوا به‌صورت اختصاصی برای وب‌سایت صنعت بردیا و با در نظر گرفتن اصول کپی‌رایتینگ و سئو بازنویسی شده است.

اجزای کنتاکتور

کنتاکتور از سه بخش اصلی تشکیل شده است: کنتاکت‌ها، کویل و محفظه کنتاکتور.

• کنتاکت‌ها: این بخش از اجزای کلیدی کنتاکتور به شمار می‌رود که وظیفه انتقال جریان الکتریکی را بر عهده دارد. کنتاکت‌ها به سه نوع اصلی تقسیم می‌شوند: کنتاکت قدرت، کنتاکت کمکی، و فنرهای کنتاکت.
• کویل: این بخش نیروی محرکه لازم برای بسته شدن کنتاکت‌ها را تولید می‌کند.
• محفظه: وظیفه محفظه، نگهداری و حفاظت از کنتاکت‌ها و کویل است. این بخش از مواد عایقی مانند باکالیت، پلی کاپرولاکتام (Nylon 6)، یا پلیمرهای ترموست ساخته می‌شود تا ایمنی لازم را در برابر تماس مستقیم و شرایط محیطی مختلف فراهم کند.

محفظه کنتاکتورهای برند اشنایدر الکتریک با طراحی خاص خود امکان نصب کنتاکت‌های کمکی را فراهم کرده و از دستگاه در برابر گردوغبار، رطوبت، چربی و سایر عوامل محیطی محافظت می‌کند.

نکته:
• پلی کاپرولاکتام (Nylon 6) از خانواده پلیمرهای ترموپلاستیک است که به دلیل خواص عایقی و مکانیکی بالا، کاربرد گسترده‌ای دارد.
• پلیمرهای ترموست تحمل دما و فشار بالا را داشته و در شرایط سخت صنعتی عملکرد مناسبی ارائه می‌دهند.

تفاوت کنتاکت کمکی و کنتاکت اصلی

کنتاکتور شامل دو نوع کنتاکت است: کنتاکت اصلی و کنتاکت کمکی.

• کنتاکت اصلی: برای قطع و وصل مدارهای الکتریکی با توان بالا طراحی شده است.
• کنتاکت کمکی: عملکرد کنترلی دارد و برای تولید سیگنال‌های خروجی یا اتصال رله و سایر ابزارهای کمکی به کار می‌رود. این نوع کنتاکت می‌تواند چندین کنتاکتور را به صورت سری یا موازی به یکدیگر متصل کند و کنترل دقیق‌تری بر مدارهای فرمان فراهم سازد.

تفاوت کنتاکتور و کلید

• عمر مکانیکی بیشتر: کنتاکتورها به دلیل عدم سایش مکانیکی کنتاکت‌ها، دوام بیشتری نسبت به کلیدهای عادی دارند.
• حفاظت مطمئن‌تر: استفاده از کنتاکتور ایمنی بیشتری برای تجهیزات فراهم می‌کند.
• قابلیت طراحی مدار فرمان اتوماتیک: با استفاده از کنتاکتورها امکان ایجاد مدارهای اتوماتیک و پیشرفته فراهم می‌شود.
• کنترل از راه دور: کنتاکتورها امکان فرمان‌دهی و کنترل از فواصل دور را با هزینه کمتر و ایمنی بیشتر مهیا می‌کنند.
• قطع و وصل از چندین نقطه: با طراحی مناسب مدار، می‌توان مصرف‌کننده را از نقاط مختلف قطع و وصل کرد.
• قطع ناگهانی برق: در زمان قطع برق، مدار مصرف‌کننده نیز خاموش می‌شود و برای روشن شدن مجدد نیاز به استارت دارد، که از خطرات احتمالی جلوگیری می‌کند.

تفاوت کنتاکتور و رله

رله و کنتاکتور هر دو سوئیچ‌های الکترومغناطیسی هستند اما کاربرد و مشخصات فنی آن‌ها متفاوت است:

• ولتاژ عملیاتی: رله برای مدارهای با ولتاژ پایین طراحی شده، در حالی که کنتاکتور در مدارهای ولتاژ بالا استفاده می‌شود.
• تحمل جریان: کنتاکتور بارهای جریانی بیشتری را نسبت به رله تحمل می‌کند و در برابر اضافه بار مقاوم‌تر است.
• کنترل قوس الکتریکی: کنتاکتور به دلیل طراحی خاص خود توانایی کنترل قوس الکتریکی در جریان‌های سنگین را دارد، اما رله چنین قابلیتی ندارد.

تفاوت کنتاکتور AC و DC

کنتاکتورها به طور اختصاصی برای جریان‌های AC و DC طراحی شده‌اند و ویژگی‌های خاصی دارند:

• کنتاکتور AC: مجهز به حلقه اتصال کوتاه است که از لرزش‌های ناشی از فرکانس جریان متناوب جلوگیری می‌کند. این حلقه به عنوان یک سیم‌پیچ ثانویه عمل کرده و جریان القایی تولید می‌کند که با شار اصلی اختلاف فاز دارد. این جریان باعث می‌شود که نیروی کششی همیشه از نیروی مقاوم فنرها بیشتر باشد و لرزش و صدای هسته کاهش یابد.
• کنتاکتور DC: نیازی به حلقه اتصال کوتاه ندارد زیرا جریان مستقیم، نوسان ندارد.
  ولتاژ تغذیه بوبین کنتاکتورهای AC و DC متفاوت است و معمولاً در محدوده ۲۴ تا ۳۸۰ ولت تولید می‌شوند. در بسیاری از کشورهای صنعتی برای ایمنی بیشتر، ولتاژ تغذیه بوبین در محدوده کمتر از ۶۵ ولت قرار می‌گیرد یا از ترانسفورماتور ایزوله برای تغذیه مدار فرمان استفاده می‌شود.

جدول انتخاب کنتاکتور

جدول طبقه‌بندی کنتاکتورها

کاربرد کنتاکتور

1. مدار فرمان: وظیفه کنترل کنتاکتور و عملکرد مصرف‌کننده را بر عهده دارد.
2. مدار قدرت: ارتباط الکتریکی بین مصرف‌کننده و شبکه را فراهم می‌کند.

مدار فرمان و قدرت

• سیم‌های مدار قدرت باید سطح مقطع مناسب داشته باشند تا از افت ولتاژ و مشکلات راه‌اندازی موتور جلوگیری شود.
• تجهیزات حفاظتی مانند بی‌متال یا کلید حرارتی در مدار قدرت و فرمان به‌صورت سری نصب می‌شوند.

نکات نصب کنتاکتور

• اتصال بی‌متال: کنتاکت بسته بی‌متال به‌صورت سری در مدار فرمان قرار می‌گیرد و در صورت اضافه بار، مدار را قطع می‌کند. برای راه‌اندازی مجدد، باید شستی استارت را فشار داد.
• مدارهای پیچیده: در مدارهایی با تعداد زیاد شستی و کنتاکتور، بهتر است دیاگرام مدار فرمان و قدرت به‌صورت جداگانه رسم شود.
• تجهیزات حفاظتی: برای حفاظت در برابر اضافه جریان، اتصال کوتاه یا بار زیاد از رله‌های حرارتی، کلیدهای محافظ جان، و فیوزها استفاده می‌شود.

شماره‌گذاری و نمایش کنتاکت‌ها

• کنتاکت‌های اصلی (قدرت) با شماره‌های تک‌رقمی (1، 3، 5 برای ورودی و 2، 4، 6 برای خروجی) نمایش داده می‌شوند.
• کنتاکت‌های فرعی (فرمان) با شماره‌های دورقمی مشخص می‌شوند که رقم سمت چپ تعداد تیغه‌ها و رقم سمت راست وضعیت باز (NO) یا بسته (NC) را نشان می‌دهد.

تفاوت نمایش تیغه‌ها در مدل‌های قدیمی و جدید

• عدد 13: یک تیغه بسته و سه تیغه باز
• عدد 20: دو تیغه باز
• عدد 02: دو تیغه بسته