در حالی که فناوری طی سال‌ها بهبود یافته است، ابزار اصلی کنترل مدارهای الکتریکی یکسان است. از جمله این کنتاکتورها هستند و این مقاله به بررسی انواع مختلف کنتاکتورها و نحوه کار آنها می پردازد. همچنین تفاوت بین کنتاکتور و رله، کنتاکتور AC و کنتاکتور DC را بررسی می کند.
کنتاکتور چیست؟
کنتاکتور یک کلید الکترومکانیکی است که وظیفه آن ایجاد یا قطع اتصال بین منبع تغذیه و بار است. کنتاکتور به صورت الکتریکی کنترل می شود و معمولاً در سطح بسیار پایین تری نسبت به مدار سوئیچ تغذیه می شود. به عنوان مثال، شما یک آهنربای الکتریکی 24 ولتی دارید که کلید موتور 230 ولتی را کنترل می کند.
کاربردهای کنتاکتور شامل کنترل موتورهای الکتریکی، اواپراتورهای حرارتی، روشنایی، بانک های خازن، گرمایش و سایر بارهای الکتریکی است. کنتاکتورها از نظر اندازه و ظرفیت متفاوت هستند. شما آنهایی دارید که می‌توانید به راحتی با دستتان آنها را به سمت دسته‌های عظیم با اندازه‌های حدود یک متر در کنار ببرید. شما همچنین دارای جریان های قطعی از چند آمپر تا هزاران آمپر و آنهایی از 24 ولت DC تا چندین کیلو ولت هستید.
انواع کنتاکتور
سوئیچ تیغه چاقو
این قدیمی ترین نوع کنتاکتور است و از موتورهای الکتریکی روشن و خاموش استفاده می کند. سوئیچ تیغه چاقو شامل یک نوار و یک اهرم بود. این اهرم برای بالا و پایین کشیدن نوار فلزی کار می کند و این کنتاکتور زیمنس را به یک عملیات دستی تبدیل می کند. دارای چندین کاستی است که منجر به قطع استفاده از آن شده است. این چالش ها عبارتند از
- وقوع زیاد قوس الکتریکی منجر به طول عمر کوتاهی برای کنتاکتور شد
- خطرات ایمنی داشت
- در برابر رطوبت و خاک آسیب پذیر بود
- دوبریک
کنتاکتور دستی
این کنتاکتور جایگزین و بهبود سوئیچ تیغه چاقو بود. با این حال، هنوز عملکرد دستی دارد. سایر ویژگی های کلیدی هستند
- کنتاکت های دوبریک که می توانند مدار را در دو مکان به طور همزمان باز کنند و جریان بیشتری را در فضاهای کوچکتر ارائه دهند.
- واحد به درستی محصور شده که از قسمت های داخلی محافظت می کند
- عملیات ایمن تر
- سایز کوچکتر
کنتاکتور مغناطیسی
این جدیدترین طراحی کنتاکتور و پیشرفته ترین آنهاست. به دلیل ویژگی هایی مانند: معمولاً در کاربردهای صنعتی استفاده می شود
- به طور خودکار کار می کند
- ایمن ترین عملیات را ارائه می دهد
- از کمترین جریان کنترل برای باز و بسته کردن مدار استفاده می کند.
یک دستگاه کنتاکتور چگونه کار می کند؟
برای درک عملکرد کنتاکتور، باید قسمت های مختلف یک کنتاکتور را بشناسید. سه جزء ضروری یک کنتاکتور وجود دارد.
- سیم پیچ / الکترومغناطیس
- کنتاکت
- قاب یا محفظه
سیم پیچ یا آهنربای الکتریکی
سیم پیچ نیروی محرکه را در کنتاکتوری که کنتاکت ها را می بندد فراهم می کند. دارای یک سیم پیچ دور یک هسته الکترومغناطیسی است و بنابراین مانند یک آهنربا الکترومغناطیسی رفتار می کند. کویل دارای دو قسمت است، یک قسمت ثابت و یک قسمت متحرک با فنری که هر دو قسمت را به هم متصل می کند. این ساختار مکانیزم بازگشت فنر را ایجاد می کند.
میله ای به نام آرمیچر به قسمت متحرک متصل می شود. وقتی نیروی سیم پیچ بیشتر از نیروی فنر باشد، هر دو کنتاکت به هم متصل می شوند. وقتی نیروی فنر بیشتر از نیروی سیم پیچ باشد، کنتاکت ها قطع می شوند.
ورودی سیم پیچ کنتاکتور می تواند AC یا DC باشد. این جریان از یک مدار کنترل خارجی برای کنتاکتور می آید و برای تحریک هسته الکترومغناطیسی کار می کند. برای کنتاکتورهای AC، آهن چند لایه نرم ماده هسته الکترومغناطیسی است. این به کاهش تلفات جریان گردابی کمک می کند. در کنتاکتورهای DC، فولاد جامد ماده ای برای هسته الکترومغناطیسی است زیرا موضوع جریان گردابی ایجاد نمی شود.
کنتاکت
کنتاکت ها عملکرد حمل جریان را در کنتاکتور انجام می دهند. انواع مختلفی از کنتاکت در کنتاکتور وجود دارد که عبارتند از: کنتاکت کمکی، کنتاکت برق و فنر تماسی. کنتاکت برق دو نوع دارد که عبارتند از: تماس ثابت و متحرک
مواد برای ایجاد کنتاکت ها باید دارای مقاومت جوشکاری بالا و مقاومت قوس پایدار باشد. این ماده همچنین باید در برابر فرسایش و استرس مکانیکی مقاومت کند. در کاربردهای جریان بالا و DC، ماده اکسید قلع نقره است، در حالی که در کاربردهای جریان کم، ماده نیکل نقره و اکسید کادمیوم نقره است.
محفظه
همانطور که از نام آن پیداست، محفظه از قسمت های داخلی کنتاکتور محافظت می کند. از تماس ها در برابر گرد و غبار، آب و هوای بد، خطرات انفجار و روغن محافظت می کند. همچنین از تماس پرسنل با کنتاکت ها جلوگیری می کند.
کار کنتاکتور، به طور خلاصه، به شرح زیر است
جریان از مدار کنترل خارجی از کنتاکتور عبور می کند و هسته الکترومغناطیسی را تحریک می کند. به نوبه خود، سیم پیچ/الکترومغناطیس یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که باعث می شود کنتاکتور آرمیچر را حرکت دهد. سپس یک کنتاکت معمولی بسته مدار را بین کنتاکت های ثابت و متحرک کامل می کند. سپس جریان می تواند از این کنتاکت ها به بار عبور کند.
هنگامی که جریان حذف می شود، سیم پیچ بدون انرژی می شود و نیروی مغناطیسی به صفر می رسد. بنابراین نیروی فنر بیشتر است و آرمیچر را که مدار را باز می کند به عقب می کشد. طراحی کنتاکتورها عملکرد سریع ON-OFF را تسهیل می کند.
تفاوت بین کنتاکتور AC و کنتاکتور DC
کنتاکتور AC از پنج جهت اصلی با کنتاکتور DC متفاوت است.
هسته الکترومغناطیسی کنتاکتور AC از ورق های فولادی سیلیکونی چند لایه ساخته شده است، در حالی که یک کنتاکتور DC از فولاد نرم ساخته شده است.
هسته الکترومغناطیسی در یک کنتاکتور AC اغلب شکل E دارد، در حالی که هسته یک کنتاکتور DC اغلب شکل U دارد.
یک کنتاکتور AC دارای یک حلقه اتصال کوتاه در انتهای هسته استاتیک است. این به از بین بردن لرزش و نویز از آهنربای الکتریکی کمک می کند. کنتاکتور DC دارای حلقه اتصال کوتاه نیست زیرا به آن نیاز ندارد.
یک کنتاکتور AC دارای جریان راه اندازی بالا با حداکثر فرکانس کاری 600 بار در ساعت است. کنتاکتور DC حدود 1200 بار در ساعت است.
کنتاکتور DC از قوس خاموش کننده مغناطیسی استفاده می کند، در حالی که کنتاکتور AC از قوس شبکه به عنوان وسیله خاموش کننده استفاده می کند.
کنتاکتور در مقابل رله
از آنجایی که کنتاکتورها و رله ها اغلب با یکدیگر اشتباه گرفته می شوند، مقایسه کنتاکتور و رله به شما کمک می کند تفاوت را تشخیص دهید و بدانید کدام یک را انتخاب کنید.
اندازه: کنتاکتورها در مقایسه با رله های کنترلی نسبتا بزرگتر هستند
ظرفیت سوئیچینگ جریان: رله ها می توانند بارهای تا 10 آمپر یا کمتر را حمل کنند، در حالی که کنتاکتورها بارهای بالاتر از 10 آمپر را حمل می کنند.
کاربردها: رله ها معمولاً در مدارهای کنترل تک فاز استفاده می شوند، در حالی که کنتاکتورها برای کاربردهای 3 فاز ساخته می شوند.
ولتاژ سیستم: رله ها معمولاً فقط تا 250 ولت رتبه بندی می شوند که کمتر از کنتاکتورها است که اغلب تا 1000 ولت رتبه بندی می شوند.
استانداردهای تماس باز/بسته: کنتاکتورها معمولاً طوری طراحی می شوند که تقریباً منحصراً با کنتاکت های معمولی باز کار کنند. از سوی دیگر، رله‌ها بر اساس عملکرد مورد نظر، هر دو حالت عادی باز/معمولا بسته دارند.
ویژگی های ایمنی: رله ها دارای توان کم هستند و به همین دلیل اغلب دارای ویژگی های امنیتی نیستند، در حالی که کنتاکتورها دارای ویژگی های امنیتی مانند مهار قوس و کنتاکت های فنری هستند زیرا بارهای بیشتری را حمل می کنند.
تعمیر و نگهداری: نگهداری کنتاکتورها نسبت به رله ها آسان است، که اغلب حتی تعمیر آنها غیرممکن است.
در نهایت، رله ها عملکرد سوئیچینگ سریع تری نسبت به کانکتورها دارند.
سخن پایانی
کنتاکتورها ابزارهای ضروری در کنترل مدار هستند و دارای ویژگی های ایمنی اضافی هستند. مانند هر دستگاه الکتریکی، اطمینان از یافتن دستگاهی که با نیازها و عملکرد شما مطابقت داشته باشد، حیاتی است. شما همچنین به یک تامین کننده قابل اعتماد مانند زیمنس نیاز دارید که محصولات اصلی مطابق با استانداردهای جهانی مانند IEC را ارائه می دهد. تمام محصولات زیمنس را می توانید از نمایندگی زیمنس خرید نمائید.
علاوه بر این، شما می خواهید گزینه های بیشتری در طراحی و کاربرد و همچنین پشتیبانی حرفه ای داشته باشید. این عوامل به شما کمک می کند تا ابزار مناسبی را شناسایی کنید که ایمنی را ارتقا می دهد و برای پول شما ارزش قائل می شود.
