کنتاکتور چیست و چگونه کار می کند؟

کنتاکتور برق یکی از اصلی‌ترین و پرکاربردترین تجهیزات در صنعت برق و خصوصا در تابلو برق‌ها می‌باشد. کنتاکتورها یک نوع ابزار برای قطع و وصل وسیله‌های برقی هستند، اما بدون شک تفاوت‌های بسیاری بین کنتاکتورها، رله‌ها و کلیدها می‌باشد. بنابراین در این مطلب قصد داریم به شناخت و نحوه استفاده از این تجهیز بپردازیم.

اگر به دنبال کامل‌ترین اطلاعات درباره کنتاکتور هستید، این مقاله توس فیوز برای شما نوشته شده است. پس از خواندن این مقاله، به پاسخ سوالات مهم و اساسی خود درباره کنتاکتور خواهید رسید و نکات مهمی را متوجه خواهید شد.

• کنتاکتور چیست؟

• وظیفه کنتاکتور در تابلو برق

• نحوه عملکرد کنتاکتور

• ویژگی‌های منحصر به فرد کنتاکتور

• مزیت‌های استفاده از کنتاکتور نسبت به رله و کلید

• انواع کنتاکتور

• محل‌های استفاده از کنتاکتور برق

• علائم ظاهری روی کنتاکتور

• اجزای داخلی کنتاکتور

• لوازم جانبی کنتاکتور

 

کنتاکتور چیست؟

بدون شک یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین تجهیزات در صنعت برق، کنتاکتورها هستند. کنتاکتور معادل فارسی کلمه Contactor می‌باشد، که در واقع یک کلید کنترل شونده با ولتاژ است. کنتاکتور برق را کلیدهای الکترومغناطیسی، کلید خودکار قطع و وصل یا کنتاکت­‌گر نیز می‌­نامند.

وظیفه کنتاکتور در تابلو برق

کاربرد اصلی کنتاکتورها در تابلو برق‌ می‌باشد. وظیفه اصلی کنتاکتور روشن و خاموش کردن مدار الکتریکی با دریافت سیگنال از مدار فرمان می‌­باشد، که مناسب برای محل‌‌هایی با تعداد خطوط قدرت و خطوط فرمان بالا می‌­باشند. کنتاکتورهای برق در جریان‌ها و ولتاژهای گوناگونی تولید می‌­شوند که در ادامه به آن‌ها خواهیم پرداخت.

 

بیشتر بدانید: “تاریخچه کلیدهای قطع‌کننده”

 

نحوه عملکرد کنتاکتور

نحوه عملکرد به این صورت می­‌باشد که با دریافت سیگنال ولتاژی از مدار فرمان توسط بوبین کنتاکتور، هسته بوبین خاصیت مغناطیسی پیدا می‌­کند و باعث می‌­شود که کنتاکت‌­های باز، بسته و کنتاکت‌­های بسته، باز ­شوند. در نهایت زمان قطع سیگنال فرمان، تیغه E شکل توسط فنر به حالت اولیه خود باز می‌­گردد. و به این صورت قطع و وصل کنتاکتور صورت می‌­گیرد. به طور کلی می‌­توان کنتاکتورها را نوع خاصی از رله­‌ها قلمداد کرد، منتها با این تفاوت که نصب آن راحت‌تر است و در تجهیزات با تحمل جریان بالاتر کاربرد دارد.

 

ویژگی‌های منحصر به فرد کنتاکتور

• افزایش سرعت قطع و وصل مدار با طراحی مناسب
• پشتیبانی محدوده قدرت 4 تا 450 کیلووات
• امکان قطع و وصل مصرف‌کننده از چندین محل
• جلوگیری از راه افتادن دوباره دستگاه‌ها پس از قطع ناگهانی برق شبکه

 

مزیت‌های استفاده از کنتاکتور نسبت به رله و کلید

• قابلیت استفاده در مدارهای با جریان بالا
• قابلیت استفاده در ولتاژهای بالا
• اقتصادی‌­تر و ایمن‌­تر
• قابلیت ارتقای تعداد کنتاکت‌­ها در کنتاکتورها
• حفاظت مطمئن­‌تر و مناسب‌­تر
• قابلیت کنترل از راه دور و امکان اتوماتیک سازی مدار فرمان آن‌­ها
• کنتاکتورها در مدارات خانگی و صنعتی کاربرد دارند اما رله ها بیشتر در مدارات الکترونیکی کاربرد دارند.
• سرعت قطع و وصل کنتاکتورها زیاد و استهلاک آن‌ها کم است.
• غالبا عمر موثر بیشتری دارند.

 

انواع کنتاکتور

بر اساس تعداد فاز

تک فاز

کنتاکتورهای تک فاز دارای دو تیغه قدرت و معمولا بدون تیغه فرمان می‌­باشند که برای مدارهای تک فاز مورد استفاده قرار می‌­گیرند و جایگزین مناسبی برای رله‌های شیشه‌ای و کنتاکت‌­های فرمان هستند.

اندازه این نوع کنتاکتورها نیز نسبت به کنتاکتورهای سه فاز کوچک‌تر است. کنتاکتورهای تک فاز با توجه به کاربرد زیادی که دارند در بخش‌های مختلفی همچون موتورهای تک فاز، پمپ‌­های مختلف در بخش کشاورزی، کولرهای گازی و … استفاده می‌­شوند.

سه فاز

کنتاکتورهای سه فاز دارای سه تیغه قدرت و حداقل دو تیغه فرمان باز و دو تیغه فرمان بسته هستند که برای مدارهای سه فاز کاربرد دارند. در واقع زمانی از کنتاکتورهای سه فاز استفاده می‌شود که ولتاژ مورد نیاز بار بیشتر از توانایی کنترل توان یک رله باشد.

این نوع از کنتاکتورها از نظر ظاهر، قیمت و کاربردی که در ولتاژ و جریان بالا دارند، کاملا با کنتاکتورهای تک فاز متفاوت هستند. کنتاکتورهای سه فاز در بخش­‌هایی استفاده می‌­شوند که مصرف کننده‌ها نیاز به استفاده از برق سه فاز داشته باشند.

بر اساس جریان

AC

DC

محل‌های استفاده از کنتاکتور برق

بدون شک اصلی­‌ترین و مهم‌­ترین کاربرد کنتاکتور برق در تابلوهای برق می‌­باشد. ولی استفاده از آن‌­ها تنها به تابلو برق منتهی نمی‌­شود و در محل‌­های دیگری نیز مورد استفاده قرار می‌­گیرند. اصولا کنتاکتورها برای کاربردهای پرقدرت‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند، که در ادامه به تعدادی از آن‌­ها اشاره می­‌گردد:

• موتورهای تک فاز و سه فاز
• خودروها
• سیستم تهویه هوا
• اتوماسیون چراغ‌­های روشنایی
• کلید ستاره مثلث

 

علائم ظاهری روی کنتاکتور

NO

این کلمه مخفف عبارت Normally Open می‌­باشد و به کنتاکتورهایی گفته می‌­شود، که قبل از عملکرد باز هستند.

NC

این کلمه مخفف عبارت Normally Close می‌­باشد و به کنتاکتورهایی گفته می‌­شود، که قبل از عملکرد بسته هستند.

+ و –

علامت + ورودی مثبت بوبین کنتاکتور یا همان A1 است و علامت – ورودی منفی بوبین کنتاکتور یا همان A2 است.

A1 و A2

این دو عبارت، ورودی­‌های بوبین کنتاکتور هستند.

L1 و L2 و L3 یا پیچ های شماره 1 و 3 و 5

این سه پیچ بیانگر ورودی سه فاز هستند.

T1 و T2 و T3 یا پیچ های شماره 2 و 4 و 6

این سه پیچ نیز خروجی سه فاز را نشان می­‌دهند.

 

اجزای داخلی کنتاکتور

• بوبین (سیم پیچ)

بوبین کنتاکتور معادل کلمه Contactor coil می­‌باشد. بوبین در یک میدان مغناطیسی سیم پیچی شده واقع شده است، که روی قسمت ثابت هسته آن نصب می‌­شود، برخلاف قسمت متحرک هسته که به وسیله فنر از کنتاکت‌های ثابت جدا نگه داشته می‌­شود. کنتاکتور برای قطع و وصل پلاتین‌­ها از میدان مغناطیسی استفاده می‌کند و نیروی لازم را برای اتصال فیزیکی کنتاکت‌های هادی الکتریسیته فراهم می‌کند. کاربرد این قسمت از کنتاکتور در راستای ایجاد مقاومت در برابر نیروهای مکانیکی و عوامل جوی می­‌باشد.

• کنتاکت ثابت و متحرک

این دو کنتاکت باید در یک خط قرار بگیرند و در این قسمت از پوشش اکسید نقره برای بالا بردن ضریب اطمینان در مقابل کار زیاد استفاده می­‌شود. همچنین این قسمت باید دارای درجه عایق مناسبی باشد.

• فنر

از آنجا که کنتاکتور کلیدی برگشت پذیر است، برای قطع مدار بایستی از فنری که بین دو هسته ثابت و متحرک قرار دارد، استفاده کرد. با توجه به این نکته که یک کنتاکتور در ساعت‌­های متوالی روشن می‌باشد و باعث افزایش دمای ایجاد شده می­‌شود، لذا فنر مورد استفاده باید عمر و مقاومت خوبی در برابر حرارت داشته باشد.

• هسته آهنی

هسته آهنی از دو قسمت تشکیل شده است. قسمت اول آن که هسته ثابت می‌باشد، در بوبین ثابت شده و قسمت دوم آن نیز هسته متحرک می‌­باشد. علت اصلی استفاده از هسته آهنی در کنتاکتور متمرکز کردن میدان مغناطیسی است. این هسته­‌ها به دلیل کاهش تلفات فوکو به صورت ورقه ورقه ساخته می‌­شوند.

• ترمینال­

از آنجا که کنتاکتور کلیدی برای قطع و وصل جریان است، به همین منظور محل‌­هایی برای اتصال سیم و کابل در نظر گرفته شده است. این نقاط اتصال را ترمینال می‌­گویند و داخل کنتاکتور تعداد 6 ترمینال­ وجود دارد.

• شاسی و قاب نگهدارنده تجهیزات

کنتاکتور نیز همچون سایر کلیدها دارای یک قاب می‌­باشد که شامل صفحه‌­ای فلزی، برای نصب قسمت‌­های ثابت داخل آن و عایق کردن تجهیزات داخلی می­‌باشد.

• کنترل جرقه

وظیفه اصلی این قسمت ایجاد محافظت لازم در برابر گرمای حاصل از ایجاد جرقه می‌­باشد. زیرا هنگامی که کنتاکتور قطع می‌­شود، این قسمت دارای مقاومت زیادی می‌­باشد.

 

لوازم جانبی کنتاکتور

از تجهیزات جانبی مختلفی برای کنتاکتورها استفاده می‌­شود که در ادامه به مواردی از آن‌­ها اشاره می‌­کنیم.

اینترلاک مکانیکی

از قابلیت اینترلاک مکانیکی در کنتاکتور هنگامی استفاده می­‌شود که در مدارات قدرت، قصد داشته باشیم ترتیب صحیح کلیدزنی صورت بگیرد. به این صورت که دو کنتاکتور همزمان با هم کار نکنند و هنگامی که یکی از کنتاکتورها وصل است، کنتاکتور دیگر قطع بماند.

نویزگیر

هنگام قطع و وصل کنتاکتورها، به دلیل وجود خاصیت سلفی در بوبین موجود در کنتاکتور، در سیستم شاهد پارازیت و صدای نویز گونه خواهیم بود. لذا لزوم استفاده از نویزگیر برای رفع این مشکل وجود دارد.

کنتاکت کمکی

در خیلی از اوقات ممکن است به منظور افزایش تعداد کنتاکت‌­های فرمان از کنتاکت‌­های کمکی استفاده شود. این کنتاکت‌­ها می‌­توانند از بغل یا از رو در ترکیب‌­های مختلف در کنتاکتور مورد استفاده قرار بگیرند.

قفل مکانیکی

قفل مکانیکی یا Mechanical latching block قطعه‌­ای است که کنتاکتور را به کلیدی که قابل قطع و وصل شدن است، تبدیل می‌­کند. زیرا در حالت عادی کنتاکتور که به اصطلاح یک کلید برگشت پذیر است. به مرور زمان باعث ایجاد مشکلات مختلفی از قبیل ایجاد حرارت در محل کنتاکتور، کاهش عمر بوبین، خرابی و استهلاک قسمت­‌های دیگر و … می‌شود.