کنتاکتور و نحوه ی کارکرد آن

کنتاکتورها کلید های الکترومغناطیسی هستند که با استفاده از این ویژگی تعدادی کنتاکت را به یکدیگر وصل یا از یکدیگر جدا می کند. از این خاصیت جهت قطع و وصل و یا تغییر اتصال مدار استفاده می شود. کلیدهای مختلف در صنعت برق توسط نیروی محرک دستی، مدارات قدرت را قطع و وصل می کنند. در صورتی که کنتاکتور این عمل را توسط نیروی الکتریکی یا همان مدار فرمان انجام می دهد. درنتیجه کنتاکتور واسطی بین مدار قدرت و فرمان می باشد. کنتاکتورها از نظر عملکرد مانند رله ها هستند با این تفاوت که کنتاکت های کنتاکتور جریان خیلی بیشتری را نسبت به رله می توانند حمل کنند. رله ها نمی توانند به طور مستقیم در مداری که جریان آن از 20 آمپر تجاوز می کند به کار روند. در این شرایط از کنتاکتور می توان استفاده کرد. کنتاکتورها تا رنج 12500 آمپر موجود هستند. کنتاکتورها حفاظت در مقابل اتصال کوتاه ندارند و فقط می توانند در هنگام بروز کنتاکت ها را قطع و یا وصل کنند.

کنتاکتور ها در استارتر موتور یا به صورت مستقیم یا به صورت ستاره مثلث در طول رله ی اضافه بار حرارتی یا کلید محافظ موتوری بسته می شود. حتی در منازل نیز در استارت پمپ ها می توان کنتاکتور ها را دید.

ساختمان کنتاکتور

این کلید از دو هسته به شکل E یا U که یکی از آن ها ثابت و دیگری متحرک است تشکیل می شود. در میان هسته ی ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد.وقتی بوبین به برق متصل می شود با استفاده از خاصیت مغناطیسی، نیروی کششی فنر را خنثی می کند و هسته ی فوقانی را به هسته ی تحتانی اتصال می دهد و باعث می شود که تعدادی کنتاکت عایق شده از یکدیگر به ترمینال های ورودی و خروجی کلید متصل شود و یا باعث گردد کنتاکت های بسته ی کنتاکتور باز شوند. در صورتی که مدار تغذیه بوبین کنتاکتور قطع شود، در اثر نیروی فنری که داخل کلید قرار دارد هسته متحرک دوباره به حالت اول باز می گردد.

در کنتاکتور با سیم پیچ AC، هسته ی الکترومغناطیسی  از آهن نرم روکش شده برای کاهش تلفات جریان گرداب ساخته شده است و در کنتاکتور با سیم پیچ DC، هسته ی الکترومغناطیسی از فولاد جامد/هسته ی آهنی نرم ساخته شده است زیرا هیچ خطری برای وجود تلفات جریان گرداب در DC وجود ندارد.

الکترومگنت و کانتکت ها درون محفظه ای ساخته شده از پلاستیک، سرامیک یا باکلیت برای حفاظت در برابر گرد و غبار و محیط بیرون و باز و بسته شدن ایمن کنتکت ها قرار گرفته اند.

اصول عملکرد کنتاکتور

اصول عملکرد یک کنتاکتور بسیار ساده است. هرگاه سیم پیچ الکترومغناطیسی نیرو بگیرد ، یک میدان الکترومغناطیسی تولید می شود. ورودی به سیم پیچ کنتاکتور می تواند AC یا DC باشد . هنگامی که سیم پیچ الکترومغناطیسی نیرو می گیرد ، یک میدان الکترومغناطیسی تشکیل می شود. این میدان الکترومغناطیسی، میله فلزی را به سمت استوانه ی تو خالی جذب می کند. در کنتاکتورهایی که بخش الکترومغناطیسی آن دو بخشی است، نیمه متحرک الکترومغناطیسی به سمت قسمت ثابت جذب می شود. این اتفاق باعث بسته شدن کانتکت ها می شود. تا زمانی که الکترومغناطیس برانگیخته است، کانتکت ها بسته باقی می مانند. هنگامی که نیرو از سیم پیچ گرفته می شود، کانتکت ها به حالت اولیه ی خود بر می گردند. کنتاکتور ها برای باز و بسته شدن سریع کانتکت ها طراحی شده اند.

جلوگیری از جرقه در کنتاکتورها

تمام دفعاتی که کانتکت ها تحت بار باز و بسته می شوند، جرقه اتفاق می افتد. جرقه تشکیل شده در هنگام شکستن یک بار به مراتب مخرب تر است و ممکن است به کانتکت ها آسیب وارد شود. ، از این رو باعث کاهش عمر کنتاکتور می شود. علاوه بر این دمای بالای جرقه، گازهای اطراف کنتاکت ها را تخریب می کند و گازهای مضر مانند مونو اکسید کربن ، ازن و غیره را تشکیل می دهد. این ممکن است بر دوام مکانیکی کنتاکتورها اثر بگذارد. روش های مختلفی برای کنترل و خاموش کردن جرقه ها به کار گرفته می شود.

جرقه های DC در مقایسه با جرقه های AC شدیدتر هستند. در کنتاکتورهای DC از انفجار مغناطیسی برای پخش جرقه به سمت مجرای مخصوصی که برای جرقه طراحی شده و با شکافتن آن باعث خاموشی اش می شوند استفاده می شود. کنتاکتورهای مورد استفاده در جریان های AC ولتاژ کم (690 ولت یا کمتر) ، هوای جوی اطراف کنتاکت ها جرقه را خاموش می کند. برای کاربردهای ولتاژ متوسط و ولتاژ بالا ، از کنتاکتورهای خلاء برای جلوگیری از خطر جرقه استفاده می شود.

دسته بندی کنتاکتورها

کنتاکتورها بر اساس نوع بار  و رنج جریان و توان طبقه بندی می شوند.

مزایای استفاده از کنتاکتور

1. کنترل و فرمان از راه دور 
2. کنترل و فرمان از چند محل
3. از خطرات ناشی از به راه افتادن دوباره ماشین هایی که در اثر قطع ناگهانی برق شبکه از کار افتاده است، جلوگیری می کند.
4. امکان راه اندازی از راه دور امکان پذیر است.
5. عمر مفید (تعداد دفعات قطع و وصل) کنتاکتور از کلید های دیگر بیشتر است.
6. قابلیت قطع و وصل زیر بار را دارد.
7. از نظر حفاظت مطمئن ترند و حفاظت مناسب تر و کامل تری دارند.
8. سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.

پارامتر هایی که در انتخاب یک کنتاکتور مناسب باید به آن ها دقت کرد

1. جریان بار کامل موتور
2. ولتاژ عملیاتی و ولتاژ تغذیه ی سیم پیچ
3. انواع بار و سیکل کار آن ها 

توجه:هرگونه کپی برداری از مقاله با ذکر منبع و ارائه ی لینک مقاله بلامانع است.