کنتاکتور چیست؟ – به زبان ساده

کنتاکتور چیست؟

«کنتاکتور» (Contactor) یک وسیله کنترلی الکترومکانیکی است که برای ایجاد یا قطع ارتباط بین بار و منبع تغذیه استفاده می‌شود. استفاده از کنتاکتور شبیه به رله است. اما دستگاه مورد استفاده برای کاربردهایی با جریان بالاتر به عنوان کنتاکتور و دستگاه مورد استفاده در موارد جریان پایین‌تر به عنوان رله شناخته می‌شود.

کنتاکتور، مشابه رله، یک سوئیچ کنترل شده الکتریکی است که برای قطع و وصل مدار قدرت استفاده می‌شود، با این تفاوت که محدوده اندازه جریان در کنتاکتور بالاتر است. کنتاکتور توسط یک مدار (فرمان) کنترل می‌شود که سطح انرژی بسیار کمتری نسبت به مدار سوئیچینگ (قدرت) دارد.

کنتاکتور مغناطیسی یک سوئیچ است که به صورت مغناطیسی عمل می‌کند و در صورت لزوم مدار الکتریکی را بسته یا باز می‌کند. جزئیات بیشتر این نوع کنتاکتور را در ادامه بیان خواهیم کرد.

پیشنهاد می‌کنیم برای آشنایی با کنتاکتور خازنی و یادگیری آن، فیلم آموزش رایگان کنتکتور خازنی و مفاهیم و ساختار و عملکرد آن در فرادرس را تماشا کنید که آن را در ویدئوی زیر قرار داده‌ایم. برای این‌که بدانید کنتاکتور چیست و به دانش خود در این زمینه اضافه کنید، مشاهده فیلم کوتاه زیر را از فرادرس پیشنهاد می‌کنیم.

ساختار کنتاکتور

یک کنتاکتور دارای سه بخش اصلی است:

• بوبین یا الکترومگنت
• محفظه یا قاب
• کنتاکت‌ها

سیم‌پیچ یا الکترومگنت

محفظه یا بدنه

محفظه برای محافظت از قسمت‌های داخلی کنتاکتور استفاده می‌شود. محفظه از پلاستیک، نایلون 6، سرامیک یا باکالیت ساخته شده است. آهنربا و کنتاکت‌ها در محفظه قرار می‌گیرند و از آن‌ها محافظت می‌شود. در واقع، محفظه برای عایق کردن کنتاکت‌ها و محافظت از آن‌ها در برابر گرد و غبار، روغن، شرایط بد جوّی و خطرات ناشی از انفجار استفاده می‌شود و از تماس مستقیم کنتاکت برق‌دار جلوگیری می‌کند.

کنتاکت‌ها

کنتاکت تنها بخشی است که کل جریان بار از آن عبور می‌کند و از این رو، یک بخش بسیار مهم در کنتاکتورها است. کنتاکت‌ها را می‌توان به کنتاکت قدرت، کنتاکت کمکی و فنر کنتاکت تجزیه کرد. دو نوع کنتاکت قدرت وجود دارد: کنتاکت ثابت و کنتاکت متحرک.

ماده مورد استفاده برای ساخت کنتاکت‌هااز مقاومت قوس پایدار و مقاومت در برابر جوش بالایی برخوردار است. این مواد باید در برابر فشار مکانیکی، ساییدگی و قوس مقاومت کنند. مقاومت این ماده تا حد ممکن کم است، زیرا جریان کامل بار از کنتاکت‌ها عبور می‌کند. برای کاربردها جریان پایین، این کنتاکت‌ها از اکسید کادمیوم نقره و نیکل نقره ساخته شده و برای کاربردهای جریان بالا و جریان DC، از اکسید قلع نقره ساخته شده‌اند.

آرمیچر یا بوبین آهنربای الکتریکی به کنتاکت متحرک متصل می‌شود. از این رو، کنتاکت متحرک با عمل آهنربا حرکت کرده و با کنتاکت ثابت قطع و وصل می‌شود.

عملکرد کنتاکتور

پس از تخلیه انرژی سیم‌پیچ، نیروی الکترومغناطیسی صفر است و بوبین به دلیل نیروی فنر به عقب و حالت نرمال (موقعیت OFF) بر می‌گردد. کنتاکتورها برای عملکرد قطع و وصل سریع طراحی شده‌اند.

ورودی سیم‌پیچ کنتاکتور می‌تواند AC یا DC باشد یا در برخی موارد از سیم‌پیچ یونیورسال (هم AC و هم DC) به عنوان سیم‌پیچ الکترومغناطیسی استفاده می‌شود. برق کمی در کنتاکت‌ها تلف می‌شود و از یک مدار اکونایزر برای کاهش این اتلاف استفاده می‌شود.

در حین اتصال و قطع کنتاکت‌ها، یک قوس بین آن‌ها ایجاد می‌شود. این قوس ممکن است باعث کاهش عمر کنتاکتور شود، زیرا دمای کنتاکت‌ها در این حالت افزایش می‌یابد. در اثر قوس، گازهای مضر مانند مونوکسید تولید می‌شود. از این رو، روشهای مختلفی برای کنترل و انقراض قوس ها استفاده می شود.

انواع کنتاکتور

در این بخش، با انواع کنتاکتورها آشنا می‌شویم.

فیلم آموزش بررسی سیستم‌های قدرت ۱ – مرور و حل تمرین در فرادرس

کلیک کنید

سوئیچ تیغه چاقویی

کنتاکتورهای تیغه چاقویی قدیمی‌ترین نوع کنتاکتورها هستند که برای خاموش و روشن کردن موتورهای برقی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کنتاکتورها از نوار یا تیغه فلزی همراه با یک اهرم تشکیل شده‌اند. از اهرم برای بالا و پایین کشیدن نوارهای فلزی استفاده می‌شود. کنتاکتور با سوئیچ تیغه چاقویی یک کنتاکتور دستی است و قطع و وصل سریع آن به صورت دستی بسیار دشوار است. همچنین امکان از بین رفتن کنتاکت‌ها نیز وجود دارد.

کنتاکتورهای دستی (کنتاکتورهای دو تکه)

کنتاکتورهای تیغه چاقویی مضرات زیادی دارند. از این رو، برای رفع این معایب، کنتاکتورهای دستی معرفی شده‌اند. این نوع کنتاکتورها برای کار با واحد کوچک‌تر بی‌خطر هستند.

کنتاکتورهای دستی این امکان را به ما می‌دهند تا در یک فضای کوچک‌تر با جریان بیشتری کار کنیم. کنتاکت‌های دو تکه اتصال را تقسیم کرده و دو مجموعه کنتاکت ایجاد می‌کنند. همان‌طور که از نام این کنتاکتورها پیداست، نمی‌توان آن‌ها را با ریموت یا به صورت بی‌سیم کنترل کرد و باید به صورت دستی کنترل شوند. بنابراین، اپراتور به صورت دستی آن‌ها را روشن و خاموش می‌کند.

کنتاکتورهای مغناطیسی

طراحی این نوع کنتاکتورها در بین سایر انواع کنتاکتورها از همه پیشرفته‌تر است. این کنتاکتورها از نوع الکترومغناطیسی هستند و می‌توانند به طور خودکار کار کنند و برای روشن و خاموش کردن بار به مدار کنترل کوچکی نیاز دارند. بنابراین عملکرد این کنتاکتورها در مقایسه با کنتاکتورهای دستی بی خطر است. کنتاکتورهای مغناطیسی پرکاربردترین کنتاکتورها در کاربردهای صنعتی هستند. عملکرد کنتاکتورهای مغناطیسی به صورت الکترومکانیکی انجام می‌شود و به همین دلیل، برای برقراری ارتباط بین بار و منبع تغذیه، به مقدار بسیار کمی جریان نیاز دارند. شکل زیر یک کنتاکتور مغناطیسی را نشان می‌دهد.

تفاوت بین کنتاکتور و رله چیست؟

مهم‌ترین تفاوت‌های رله و کنتاکتور به شرح زیر است:

• کنتاکتورها برای کاربردهای سوئیچینگ ولتاژ بالا استفاده می‌شوند و رله‌ها در کاربردهای سوئیچینگ ولتاژ پایین به کار می‌روند. به طور کلی، اگر جریان بار بیش از ۱۵ آمپر باشد، از کنتاکتورها استفاده می‌شود و اگر جریان بار کمتر از ۱۵ آمپر باشد، رله به کار می‌رود.
• اندازه کنتاکتور نسبت به اندازه رله بزرگ‌تر است.
• نگهداری و تعمیر کنتاکتور آسان است، در حالی که در اغلب شرایط، رله را نمی‌توان تعمیر کرد.
• در اغلب موارد، کنتاکتورها به صورت معمولاً باز (NO) به هم وصل می‌شوند و رله‌ها به صورت معمولاً بسته (NC)  هستند.
• زمان سوئیچینگ کنتاکتور در مقایسه با رله کند است.

کاربرد کنتاکتورها

کنتاکتور در موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد:

• رایج‌ترین کاربرد کنتاکتور در استارتر یا راه‌اندازی موتور است. در این مورد، کنتاکتور به همراه حفاظت‌های اضافه بار و اتصال کوتاه موتورهای صنعتی استفاده می‌شود.
• کنتاکتورها برای اتوماسیون چراغ‌ها برای مصارف روشنایی صنعتی، تجاری و مسکونی استفاده می‌شوند. برای این کاربرد، رله نوع لچ (Latch) با کار می‌رود که دو سیم‌پیچ دارد، یکی برای کنتاکت باز و دیگری برای کنتاکت بسته.
• کنتاکتورهای تک‌پل برای کار با بار ۱۲ ولت DC در خودرو به کار می‌روند.
• استفاده از کنتاکتورها با مدارشکن، ایمنی عملکرد بار در صنایع را تضمین می‌کند. در چنین کاربردهایی، از کنتاکتورها برای جابه‌جایی سریع بار استفاده می‌شود.
• کنتاکتور در رله جیوه‌ای و رله تر شده در جیوه استفاده می‌شود.
• کنتاکتورهای دو پل (3 سیمه و تک فاز) برای کار با بار ولتاژ ۲۴۰ ولت AC مانند تهویه هوا به کار می‌روند.