کنتاکتورها در دو نوع اصلی کنتاکتور تکفاز و کنتاکتور سه فاز ساخته می‌شوند که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند. هر کنتاکتور معمولاً یک یا دو کنتاکت باز و بسته فرمان دارد که در مدارهای فرمان استفاده می‌شوند. این کنتاکتورها در رنج‌های جریان مختلف و اندازه‌های گوناگون تولید می‌شوند. پرکاربردترین آمپرهای کنتاکتورها بین 9 تا 800 آمپر متغیر هستند. بوبین‌های کنتاکتورها نیز در ولتاژهای مختلفی مانند 24، 48، 110، 220 و 380 ولت AC و DC موجودند و قابلیت تعویض دارند، بنابراین می‌توانند برای ولتاژهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند.
تفاوت کنتاکتور با کلید برق
کنتاکتورها و کلیدهای برق هر دو برای قطع و وصل جریان الکتریکی استفاده می‌شوند، اما نحوه عملکرد آن‌ها متفاوت است. در کنتاکتورها، عملیات قطع و وصل به وسیله یک بوبین یا سیم پیچ مغناطیسی انجام می‌شود. این بوبین مغناطیسی انرژی الکتریکی را به انرژی مغناطیسی تبدیل کرده و با قطع و وصل شدن برق، میدان مغناطیسی نیز قطع و وصل می‌شود که منجر به قطع و وصل شدن مکانیکی کنتاکتور می‌گردد. بوبین‌های کنتاکتور قابل تعویض هستند، که این امر امکان استفاده از آن‌ها در ولتاژهای مختلف را فراهم می‌کند.
کنتاکتورهای تا 25 آمپر دارای یک کنتاکت کمکی هستند که می‌تواند باز یا بسته باشد، در حالی که کنتاکتورهای با ظرفیت بالاتر از 32 آمپر دارای کنتاکت کمکی دو باز و دو بسته هستند. هنگامی که بوبین کنتاکتور بدون برق است، تیغه باز به صورت کلید باز و تیغه بسته به صورت کلید بسته عمل می‌کند. با برق‌دار شدن بوبین، تیغه باز بسته و تیغه بسته باز می‌شود. از کنتاکت‌های کمکی در بخش‌های مختلف مدار فرمان استفاده می‌شود، یکی از مهم‌ترین کاربردهای کنتاکت‌های کمکی ایجاد مدار خودنگهدار برای کنتاکتور است. با یکبار تحریک بوبین، کنتاکتور توسط تیغه باز خودش به صورت خودنگهدار در می‌آید و در صورت وجود یک تیغه شرطی در مسیر مدار، می‌تواند بوبین کنتاکتور را بدون برق نماید.
اجزای داخلی کنتاکتور
کنتاکتور از اجزای مختلفی تشکیل شده که هر کدام نقش مهمی در عملکرد صحیح آن دارند. در اینجا به بررسی اجزای اصلی داخلی کنتاکتور می‌پردازیم:
- محفظه / قاب عایقی: این بخش، قطعات داخلی کنتاکتور را از محیط خارجی جدا کرده و از تماس مستقیم آن‌ها با عوامل خارجی جلوگیری می‌کند. همچنین به عنوان یک عایق الکتریکی عمل می‌کند.
- بدنه / پایه کنتاکتور: این قسمت، ساختار اصلی کنتاکتور را تشکیل می‌دهد و تمامی اجزا را در خود نگه می‌دارد. بدنه معمولاً از مواد مقاوم و عایق ساخته می‌شود.
- قاب سیم پیچ: سیم پیچ یا بوبین در این قاب قرار می‌گیرد و نقش مهمی در تولید میدان مغناطیسی برای عملکرد کنتاکتور ایفا می‌کند.
- حامل و پوشش کنتاکت‌ها: این قسمت شامل حامل کنتاکت‌ها و پوشش آن‌ها است که وظیفه دارد کنتاکت‌های ثابت و متحرک را در موقعیت مناسب نگه دارد.
- مغناطیس ثابت / آهنربا: این بخش از کنتاکتور، میدان مغناطیسی را تولید می‌کند که برای جذب و حرکت کنتاکت‌های متحرک استفاده می‌شود.
- حلقه اتصال کوتاه / حلقه نگهدارنده هسته آهنی ثابت: این حلقه وظیفه دارد تا جریان‌های گردابی را کاهش داده و از لرزش و صدای اضافی کنتاکتور جلوگیری کند.
- کنتاکت ثابت: این کنتاکت‌ها به صورت ثابت در کنتاکتور قرار دارند و با کنتاکت‌های متحرک تماس برقرار می‌کنند تا جریان الکتریکی را قطع و وصل کنند.
- کنتاکت متحرک: این کنتاکت‌ها با کمک میدان مغناطیسی تولید شده توسط بوبین حرکت می‌کنند و به کنتاکت‌های ثابت متصل یا جدا می‌شوند.
- پیچ ترمینال: این پیچ‌ها برای اتصال سیم‌های ورودی و خروجی به کنتاکتور استفاده می‌شوند و ارتباط الکتریکی مطمئنی را فراهم می‌کنند.
- سیم پیچ / بوبین: بوبین یا سیم پیچ، انرژی الکتریکی را به انرژی مغناطیسی تبدیل می‌کند و باعث حرکت کنتاکت‌های متحرک می‌شود.
- فنر کنتاکتور: این فنرها برای بازگرداندن کنتاکت‌های متحرک به وضعیت اولیه خود پس از قطع برق بوبین استفاده می‌شوند.
- صفحه فلزی انتهایی / پوشش فوقانی: این صفحه قسمت‌های داخلی کنتاکتور را محافظت کرده و ساختار کنتاکتور را تکمیل می‌کند.
رله‌های برق و کنتاکتورها از اجزای حیاتی در مدارهای کنترل و قدرت محسوب می‌شوند. رله‌ها معمولاً در آمپراژهای پایین و بیشتر در مدارهای کنترل کاربرد دارند، در حالی که کنتاکتورها تا رنج هزاران آمپر برای مدارهای قدرت مورد استفاده قرار می‌گیرند.
روش نصب کنتاکتور تکفاز
لازم به ذکر است که در بسیاری از موارد، حتی برای مصرف‌کننده‌های تکفاز، از کنتاکتورهای سه فاز استفاده می‌شود. این کنتاکتورها دارای سه ورودی و سه خروجی هستند. برای استفاده از این کنتاکتورها در اتصال به یک مصرف‌کننده تکفاز، مراحل زیر را دنبال کنید:
- اتصال ورودی‌ها: سه ورودی کنتاکتور را توسط یک انشعاب به هم متصل کنید.
- اتصال فاز: سیم فاز تکفاز را به یکی از سه پیچ ورودی (L) وصل کنید.
- اتصال نول: سیم نول را به ترمینال ورودی نول کنتاکتور متصل کنید.
قبل از نصب کنتاکتور، بهتر است یک فیوز در مدار قرار دهید تا از کنتاکتور محافظت شود.
مدار فرمان
برای هر کنتاکتور باید یک مدار فرمان نیز نصب شود. این مدار فرمان می‌تواند شامل یک کلید فرمان یا یک شستی استپ استارت باشد:
- کلید فرمان: خروجی فیوز را به ورودی کلید فرمان متصل کنید. خروجی کلید فرمان را به ورودی A1 کنتاکتور وصل کنید.
- معمولاً شماره 3 به عنوان ورودی و شماره 4 به عنوان خروجی کلید فرمان علامت‌گذاری می‌شود.
- تست نهایی: برق ورودی را وصل کنید و کلید فرمان را بزنید تا برق به کنتاکتور وارد شود و مدار وصل گردد.
مطالب بیشتر: انتخاب کنتاکتور مناسب
کنتاکتور سه فاز
کنتاکتور سه فاز یکی از اجزای کلیدی در سیستم‌های الکتریکی صنعتی است که برای کنترل و مدیریت موتورهای سه فاز و بارهای قدرتی طراحی شده است. این نوع کنتاکتور با سه ورودی و سه خروجی به طور خاص برای کاربردهایی که نیاز به توزیع انرژی الکتریکی به صورت یکنواخت و کنترل دقیق دارند، استفاده می‌شود. کنتاکتور سه فاز قادر است جریان‌های بالا را مدیریت کرده و از طریق بوبین مغناطیسی خود، عملیات قطع و وصل را انجام دهد. این دستگاه معمولاً با کنتاکت‌های کمکی برای افزایش تعداد کنتاکت‌های فرمان و امکانات اضافی مانند تایمر و اینترلاک مکانیکی ترکیب می‌شود. استفاده از کنتاکتور سه فاز در تجهیزات صنعتی، ماشین‌آلات و سیستم‌های اتوماسیون به بهبود عملکرد و ایمنی سیستم‌های الکتریکی کمک می‌کند.
روش نصب کنتاکتور سه فاز
برای نصب کنتاکتور سه فاز، مراحل زیر را دنبال کنید که مشابه نصب کنتاکتور تکفاز است، با این تفاوت که برای مدار سه فاز طراحی شده است:
- اتصال ورودی‌ها: سه فاز ورودی را به ترتیب به سه ورودی کنتاکتور (L1، L2 و L3 یا R، S و T) وصل کنید.
- اتصال خروجی‌ها: خروجی‌های کنتاکتور (T1، T2 و T3 یا U، V و W) را به ورودی مصرف‌کننده سه فاز متصل کنید.
مدار فرمان در کنتاکتورهای تکفاز و سه فاز مشابه است و همان روش ذکر شده در بخش مدار فرمان برای هر دو نوع کنتاکتور استفاده می‌شود.
انواع کنتاکتور AC بر اساس تیپ
کنتاکتورها بر اساس استاندارد بین‌المللی IEC / EN 61095 به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند، که هر کدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. در زیر به معرفی تیپ‌های مختلف کنتاکتور AC و کاربردهای آن‌ها پرداخته شده است:
کنتاکتور AC1
این تیپ از کنتاکتورها برای بارهای اهمی و بارهای غیراندیکتیو یا با اندیکتیویته ضعیف طراحی شده است. معمولاً برای گرمکنهای برقی با ضریب توان 95% استفاده می‌شود. کنتاکتور AC1 مناسب برای کاربردهایی است که نیاز به کنترل بارهای مقاومتی دارند و تحت شرایطی با بارهای اندیکتیو کم استفاده می‌شود.
کنتاکتور AC2
کنتاکتور AC2 برای راه‌اندازی موتورهای آسنکرون با روتور سیم‌پیچی بدون ترمز و جریان مخالف طراحی شده است. این نوع کنتاکتورها قادر به مدیریت جریان‌های راه‌اندازی که بستگی به مقاومت مدار روتور دارد، هستند و معمولاً در مواقعی که نیاز به کنترل موتورهای با بارهای متغیر وجود دارد، استفاده می‌شود.
کنتاکتور AC3
کنتاکتور AC3 برای راه‌اندازی و خاموش کردن موتورهای قفس سنجابی طراحی شده است و در برابر جریان‌های پیوسته بالا مقاوم است. این نوع کنتاکتور در تجهیزاتی مانند بالابرها و آسانسورها که نیاز به کنترل مستمر و مقاومت در برابر جریان‌های بالا دارند، به کار می‌رود.
کنتاکتور AC4
کنتاکتور AC4 برای روشن و خاموش کردن متناوب موتورهای قفس سنجابی طراحی شده است و قادر به قطع جریان‌های زیاد راه‌اندازی، مانند جریان‌های وصل کردن یا قطع کردن در حین کار، می‌باشد. این نوع کنتاکتور معمولاً در تجهیزاتی مانند جرثقیل‌ها که نیاز به کنترل دقیق و مکرر دارند، استفاده می‌شود.
کنتاکتور AC5
این نوع کنتاکتور برای راه‌اندازی موتور آسنکرون روتور قفسه‌ای با ترمز جریان مخالف طراحی شده است و توانایی تغییر جهت گردش الکتروموتور روتور قفسه‌ای را دارد. همچنین برای کاربردهایی که نیاز به قطع و وصل مکرر در زمان‌های اندک دارند، مناسب است. کنتاکتور AC5 برای کنترل موتورهایی که نیاز به تغییر جهت سریع و متعدد دارند، مانند موتورهای موجود در برخی سیستم‌های اتوماتیک، استفاده می‌شود.
هر کدام از این تیپ‌ها از کنتاکتورها برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند و انتخاب مناسب تیپ کنتاکتور می‌تواند به افزایش کارایی و طول عمر تجهیزات کمک کند.
انواع کنتاکتورهای DC بر اساس تیپ
کنتاکتورها برای کاربردهای مختلف در سیستم‌های DC به دسته‌های متفاوتی تقسیم می‌شوند. این تقسیم‌بندی طبق استاندارد بین‌المللی IEC / EN 61095 انجام شده است و هر تیپ کنتاکتور ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارد. در زیر به معرفی تیپ‌های مختلف کنتاکتور DC و کاربردهای آن‌ها پرداخته شده است:
کنتاکتور DC1
کنتاکتور DC1 برای بارهای اهمی، بارهای غیراندیکتیو یا بارهایی با اندیکتیویته ضعیف طراحی شده است. معمولاً برای گرمکنهای برقی با ضریب توان 95% استفاده می‌شود. این نوع کنتاکتور برای کنترل بارهای مقاومتی و کاربردهای کم اندیکتیو مناسب است.
کنتاکتور DC2
کنتاکتور DC2 برای راه‌اندازی موتور شنت (موتور DC با آرمیچر شنت) طراحی شده است و قادر به قطع کردن موتور هنگام کار می‌باشد. این نوع کنتاکتور معمولاً در کاربردهایی که نیاز به کنترل موتورهای شنت و قطع و وصل در حین کار وجود دارد، به کار می‌رود.
کنتاکتور DC3
این نوع کنتاکتور برای راه‌اندازی موتور شنت که نیاز به تعداد دفعات زیاد قطع و وصل در فواصل زمانی اندک دارد، مناسب است. همچنین برای مدارهای ترمز مورد استفاده قرار می‌گیرد. کنتاکتور DC3 در سیستم‌هایی که نیاز به عملیات مکرر و سریع دارند، کاربرد دارد.
کنتاکتور DC4
کنتاکتور DC4 برای راه‌اندازی موتورهای سری طراحی شده است و توانایی قطع کردن موتور در حین کار را دارد. این نوع کنتاکتور معمولاً در کاربردهایی که نیاز به کنترل موتورهای سری و مدیریت شرایط خاص کارکرد آن‌ها وجود دارد، به کار می‌رود.
کنتاکتور DC5
این تیپ از کنتاکتورها برای راه‌اندازی موتورهای سری با تعداد دفعات زیاد قطع و وصل در زمان‌های اندک طراحی شده است. همچنین برای تغییر جهت گردش موتور و ترمز استفاده می‌شود. کنتاکتور DC5 برای سیستم‌هایی که نیاز به تغییر جهت سریع و ترمز در فواصل زمانی کوتاه دارند، مناسب است.
این دسته‌بندی از کنتاکتورها به مهندسان و تکنسین‌ها کمک می‌کند تا بر اساس نیازهای خاص سیستم‌های خود، انتخاب بهینه‌ای داشته باشند و عملکرد بهینه‌ای از تجهیزات خود دریافت کنند.
کنتاکتور زیمنس سری SINOVA
کنتاکتورهای زیمنس سری SINOVA به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین و قابل اعتمادترین محصولات در زمینه کنترل و مدیریت برق شناخته می‌شوند. این کنتاکتورها با طراحی مدرن و کیفیت بالا، برای کاربردهای مختلف صنعتی و خانگی مناسب هستند. کنتاکتورهای سه فاز SINOVA برای کنترل و مدیریت موتورهای سه فاز و بارهای قدرتی سنگین طراحی شده‌اند، و با ارائه عملکرد پایدار و ایمنی بالا، نیازهای صنایع مختلف را به خوبی برآورده می‌کنند. از سوی دیگر، کنتاکتورهای تکفاز سری SINOVA نیز برای کاربردهای خانگی و صنعتی کوچک مناسب هستند و با ویژگی‌هایی همچون طول عمر بالا، نصب آسان و عملکرد قابل اعتماد، جایگاه ویژه‌ای در بازار دارند. این محصولات با توجه به استانداردهای بین‌المللی و تکنولوژی پیشرفته زیمنس، گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربری‌های مختلف محسوب می‌شوند.
لوازم جانبی کنتاکتور
کنتاکتورها به‌عنوان اجزای کلیدی در سیستم‌های الکتریکی و کنترل، با استفاده از لوازم جانبی مختلف بهبود می‌یابند تا عملکرد و کارایی بهتری داشته باشند. این لوازم جانبی شامل تیغه‌ها، تایمرها، اینترلاک‌های مکانیکی، نویزگیرها، قفل‌های الکترومکانیکی، و پلاتین‌ها هستند.
کنتاکت کمکی
کنتاکت‌های کمکی به منظور افزایش تعداد کنتاکت‌های فرمان در کنتاکتور طراحی شده‌اند. این کنتاکت‌ها به دو صورت نصب از بغل و نصب از رو در دسترس هستند و در ترکیب‌های مختلف باز و بسته (NO و NC) عرضه می‌شوند. حداکثر 4 کنتاکت می‌تواند به صورت “4 کنتاکت باز” یا “4 کنتاکت بسته” یا “1 کنتاکت باز/ 3 کنتاکت بسته” نصب شود. این تیغه‌ها با هر بار تحریک بوبین تغییر وضعیت می‌دهند و امکان گسترش قابلیت‌های فرمانی کنتاکتور را فراهم می‌آورند.
تایمر الکترونیکی و پنوماتیکی
تایمرهای متصل به کنتاکتور به دو گروه عمده تقسیم می‌شوند: پنوماتیکی و الکترونیکی.
- تایمرهای پنوماتیکی: این تایمرها ساده‌ترین نوع تایمرهای متصل به کنتاکتور هستند. تایمرهای پنوماتیکی به صورت کنتاکت کمکی و از روبروی کنتاکتور نصب می‌شوند و نیاز به تغذیه الکتریکی ندارند. این تایمرها به دو صورت تاخیر در وصل (On Delay) و تاخیر در قطع (Off Delay) موجود هستند. در نوع On Delay، تایمر پس از فعال شدن کنتاکتور، بعد از زمان تعیین شده عمل می‌کند و کنتاکتور را قطع می‌نماید. در تایمر OFF DELAY، با برق‌دار شدن بوبین کنتاکتور، تایمر برای مدت زمان تعیین شده قطع می‌ماند و پس از اتمام زمان، کنتاکتور وصل می‌شود.
- تایمرهای الکترونیکی: این تایمرها عملکرد مشابهی با تایمرهای پنوماتیکی دارند اما به صورت الکترونیکی طراحی شده و معمولاً به دو دسته نصب از روبرو و نصب بر روی بوبین تقسیم می‌شوند.
اینترلاک مکانیکی
اینترلاک مکانیکی به کنتاکتور این امکان را می‌دهد که دو کنتاکتور به طور همزمان کار نکنند. این ویژگی به پیشگیری از حوادث و ترتیب صحیح کلیدزنی در مدارات قدرت کمک می‌کند. با اینترلاک مکانیکی، وقتی یکی از کنتاکتورها وصل است، کنتاکتور دیگر قطع می‌ماند.
نویزگیر
نویزگیرها برای کاهش نویز (پارازیت و خش‌خش) ناشی از خاصیت سلفی بوبین کنتاکتور استفاده می‌شوند. این قطعه به صورت موازی با بوبین قرار می‌گیرد و معمولاً شامل یک مدار RC (مقاومت و خازن سری) و یک واریستور است. واریستور در صورت افزایش ولتاژ از حد مشخصی، مقاومت آن کاهش می‌یابد و باعث تثبیت ولتاژ بوبین می‌شود، در حالی که مدار RC تغییرات ولتاژی را خنثی می‌کند.
قفل الکترومکانیکی (لچ)
قفل الکترومکانیکی یا لچ به کنتاکتور این امکان را می‌دهد که به صورت یک کلید قابل قطع و وصل با پالس عمل کند. این قفل مکانیکی با ارسال یک فرمان الکتریکی آزاد می‌شود و کنتاکتور را به حالت قطع برمی‌گرداند، که به جلوگیری از مصرف انرژی اضافی و مشکلات مربوط به اتصال طولانی مدت بوبین کمک می‌کند.
پلاتین کنتاکتور
پلاتین‌ها در کنتاکتور نقش حیاتی دارند و به دو بخش ثابت و متحرک تقسیم می‌شوند. بخش ثابت از 6 قطعه پلاتین و بخش متحرک از 3 قطعه پلاتین تشکیل شده است. پلاتین‌ها قابل تعویض بوده و از آلیاژهایی ساخته می‌شوند که در عین رسانایی بالا، مقاومت خوبی در برابر ضربات ناشی از قطع و وصل دارند.
این لوازم جانبی به کنتاکتورها کمک می‌کنند تا عملکرد بهینه‌تری داشته باشند و به نیازهای مختلف سیستم‌های الکتریکی پاسخ دهند.
