انواع کنتاکتور

با وجود پیشرفت تکنولوژی در طول سال ها، روش اصلی کنترل مدارهای الکتریکی همچنان بدون تغییر باقی مانده است. کنتاکتور یکی از این روش هاست. تیم آکادمی ولتا کالا با بررسی موارد مختلف و قیمت کنتاکتور در بازار ایران و با در نظر گرفتن پارامترهای فنی، به بررسی انواع کنتاکتورها و نحوه عملکرد آنها می پردازد. همچنین به تفاوت های بین، کنتاکتور AC و کنتاکتور DC اشاره ای خواهد شد. با ما همراه باشید.

انواع کنتاکتور

کنتاکتور را می‌توان به عنوان یک کلید الکترومغناطیسی هوشمند در نظر گرفت که وظیفه‌ی آن قطع و وصل کردن جریان در مدارهای الکتریکی، به خصوص مدارهای قدرت و کنترل است. این کلید با دریافت سیگنال از مدار فرمان، میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند و از طریق آن کنتاکت‌های قدرت را به یکدیگر متصل یا از هم جدا می‌کند. به این ترتیب، کنتاکتور به عنوان واسطه‌ای بین مدار فرمان و مدار قدرت عمل می‌کند و امکان کنترل جریان را به اپراتور می‌دهد.

کنتاکتورها به دلیل مزایای متعددی از جمله عملکرد خودکار، سهولت در استفاده، قابلیت اطمینان بالا و تنوع در کاربرد، به طور گسترده‌ای در صنایع مختلف، به خصوص در برق صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صورت خرید و یا استعلام قیمت انواع کنتاکتور از جمله قیمت کنتاکتور هیوندای و قیمت کنتاکتور اشنایدر می توانید به سایت ولتا کالا مراجعه نمایید.

برای مشاوره رایگان کلیک نمایید

کنتاکتور تیغه ای

کلید تیغه ای قدیمی ترین نوع کنتاکتور است و برای روشن و خاموش کردن موتورهای الکتریکی به کار می رفت. این کنتاکتور از یک تیغه فلزی و یک اهرم تشکیل شده است. اهرم برای بالا و پایین کشیدن تیغه فلزی به کار می رود و باعث می شود عملکرد این کنتاکتور به صورت دستی باشد. کلید تیغه ای دارای چندین ایراد است که منجر به توقف استفاده از آن شده است. این مشکلات عبارتند از:

• جرقه های زیاد و کاهش عمر کنتاکتور
• ریسک برق گرفتگی برای استفاده کننده
• آسیب پذیری در برابر رطوبت
• عدم مقاومت در برابر گرد و غبار
• قطع کامل جریان در صورت قطع شدن تنها یک فاز مدار (Single Break)

کنتاکتور دستی

بدلیل خطرناک بودن استفاده از کلیدهای تیغه ای (کلیدهای سنتی با تیغه های فلزی)، مهندسان نوع دیگری از قطع کننده به نام “کنتاکتور دستی” را طراحی کردند. برخلاف کنتاکتور های تیغه ای که ممکن است باعث برق گرفتگی شوند، کنترل کننده دستی ایمن تر بوده و خطرات کمتری به همراه دارد.

اجزای داخلی کنتاکتور دستی پوشانده شده و در معرض دید یا تماس نیستند. این کنترل کننده های دستی نسبت به کلیدهای تیغه ای فضای کمتری اشغال می کند و از “کنتاکت های دوحالته” استفاده می کند.

کنتاکت های دوحالته مدار را از دو نقطه به طور همزمان قطع می کنند که این امر باعث افزایش ایمنی و امکان کار با جریان های بالاتر حتی در فضای محدود می شود. کنتاکتور دستی به صورت فیزیکی به دستگاه متصل است و از راه دور کنترل نمی شود.  با فعال شدن آن  توسط کاربر، مدار برق وصل شده و جریان به سمت مصرف کننده هدایت می شود.

کنتاکتور الکترومغناطیسی

کنتاکتورهای الکترومغناطیسی یکی از رایج ترین انواع کنتاکتورهای مورد استفاده در سیستم های برق هستند. عملکرد آنها بر اساس نیروی مغناطیسی بین یک سیم پیچ و یک هسته (آرمیچر) است که وظیفه باز و بسته شدن کنتاکت ها (برقرار و قطع جریان) را بر عهده دارد. هنگامی که سیم پیچ انرژی دار می شود، میدان مغناطیسی ایجاد می کند که هسته را جذب کرده و باعث بسته شدن کنتاکت ها و عبور جریان از مدار می شود.

برعکس، زمانی که سیم پیچ از انرژی تهی شود، میدان مغناطیسی از بین رفته و کنتاکت ها باز می شوند و جریان برق قطع می گردد. از مزایای استفاده از این نوع کنتاکتور می توان به طور خودکار کار کردن آن، ایمنی تر شدن عملیات و کمترین جریان کنترل برای باز و بسته کردن مدار اشاره کرد.

کنتاکتور حالت جامد

کنتاکتورهای حالت جامد برای کنترل جریان برق از قطعات نیمه‌رسانا مانند تریستور یا ترانزیستور استفاده می‌کنند. بر خلاف کنتاکتورهای الکترومغناطیسی و حرارتی که به مکانیزم‌های فیزیکی وابسته هستند، کنتاکتورهای حالت جامد از طریق وسایل الکترونیکی عمل می‌کنند.

هنگامی که سیگنال کنترل اعمال می‌شود، قطعه نیمه‌رسانا جریان را هدایت می‌کند و اجازه می‌دهد تا کنتاکت‌ها بسته شوند و جریان از مدار عبور کند. قطع سیگنال کنترل باعث می‌شود تا قطعه نیمه‌رسانا دیگر جریان را هدایت نکند، کنتاکت‌ها باز شوند و جریان برق قطع شود.

کنتاکتور اضافه بار حرارتی

کنتاکتورهای حرارتی بر اساس اصل انبساط حرارتی کار می کنند. این کنتاکتورها از یک نوار دو فلزی (بی‌متال) تشکیل شده‌اند که در اثر گرما خم می‌شود و باعث باز یا بسته شدن کنتاکت‌ها بسته به دما می‌شود. هنگامی که دما از حد مشخصی فراتر رود، نوار دو فلزی تغییر شکل می‌دهد و باعث باز یا بسته شدن کنتاکت‌ها شده و در نتیجه جریان الکتریسیته را کنترل می‌کند.

کنتاکتور برگشت پذیر

کنتاکتور چپ‌گرد و راست‌گرد (reversible contactor) نوعی کلید برقی است که در تجهیزاتی مانند ماشین‌های صنعتی کاربرد دارد. این کنتاکتور به موتور این امکان را می‌دهد تا در دو جهت (چپ و راست) بچرخد. کنتاکتور بگشت پذیر از دو کنتاکتور در هم ‌بسته تشکیل شده است. با راه‌اندازی (energize) یک کنتاکتور و خاموش کردن (de-energize) کنتاکتور دیگر، جهت چرخش موتور تغییر می‌کند.

کنتاکتور خلاء

کنتاکتور خلا به جای هوا یا روغن که به طور سنتی استفاده می شوند، از خلأ برای خاموش کردن جرقه استفاده می کند. کنتاکتورهای خلا مزایایی مانند عمر الکتریکی طولانی‌تر، نگهداری کمتر و قابلیت اطمینان بالاتر را ارائه می‌دهند. از کنتاکتورهای خلا اغلب در کاربردهای ولتاژ بالا استفاده می‌شود.

کنتاکتور خلا در حالت بسته، جریان را از طریق کنتاکت متحرک و کنتاکت ثابت یک مدار بسته تشکیل می دهد؛ در حالت باز نیز، قوس توسط محیط خلا اطراف خاموش می شود و از جریان جریان جلوگیری می شود.

انواع کنتاکتور بر اساس ولتاژ، ساختار و تعداد قطب:

• بر اساس ولتاژ بوبین کنترل، کنتاکتور AC با جریان مستقیم و کنتاکتور DC با جریان متناوب کار می کند.
• بر اساس ساختار عملکرد به کنتاکتور الکترومغناطیسی، هیدرولیکی و بادی تقسیم می گردد.
• بر اساس نحوه عملکرد شامل دو نوع کنتاکتور مستقیم و کنتاکتور دوار می شود.
• بر اساس تعداد قطب کنتاکتور  DCدارای یک قطب و دو قطب و  کنتاکتور AC دارای سه قطب، چهار قطب و پنج قطب می باشد.

حتما بخوانید: کنتاکتور چیست؟

کنتاکتور AC و DC

کنتاکتورهای AC به طور خاص برای کنترل مدارهای جریان متناوب (AC) طراحی شده اند. یک کنتاکتور AC از یک هسته مغناطیسی (سیم پیچ) و تعدادي کنتاکت تشکیل شده است. هنگامی که سیم پیچ برق دار می شود، میدان مغناطیسی ایجاد می کند که کنتاکت ها را به هم جذب کرده و مدار را وصل می کند. هنگامی که سیم پیچ از برق خارج شود، کنتاکت ها از هم جدا شده و مدار را قطع می کنند.

مشابه کنتاکتورهای AC، کنتاکتورهای DC برای کنترل مدارهای جریان مستقیم (DC) استفاده می شوند. این کنتاکتورها دارای ویژگی هایی برای کنترل ولتاژ DC مانند سرکوب قوس الکتریکی هستند. هنگامی که برق وصل می شود، کنتاکتور DC با نیروی مغناطیسی، کنتاکت متحرک را به سمت کنتاکت ثابت جذب کرده و مدار را وصل می کند. هنگامی که برق قطع می شود، میدان مغناطیسی از بین می رود و فنر یا مکانیزم دیگری کنتاکت ها را جدا کرده و مدار را قطع می کند.

مقایسه بین انواع کنتاکتورها؛ کدام کنتاکتور بهتر است؟

برای انتخاب بهترین کلید قدرت (کانتکتور) باید به چند عامل کلیدی مانند سرعت عملکرد، دوام و توانایی تحمل بارهای مختلف توجه کرد. هر کدام از انواع کلیدهای قدرت الکترومغناطیسی، حرارتی و حالت جامد نقاط قوت و ضعف خاص خود را از نظر عملکرد دارند. کلیدهای حالت جامد از نظر سرعت و پاسخگویی معمولا از کلیدهای الکترومغناطیسی و حرارتی بهتر عمل می‌کنند.

آنها با استفاده از قطعات الکترونیکی برای قطع و وصل جریان، سرعت بالاتر و کنترل دقیق‌تری را ارائه می‌دهند. این ویژگی باعث می‌شود کلیدهای حالت جامد برای کاربردهایی که نیاز به قطع و وصل سریع و دقیق دارند، مانند کنترل موتور و الکترونیک قدرت، ایده‌آل باشند. بهره‌وری عامل مهم دیگری در انتخاب کلید قدرت است.

کلیدهای حالت جامد عموما نسبت به کلیدهای الکترومغناطیسی و حرارتی بازدهی بالاتری دارند. این نوع کلیدها تلفات انرژی کمتری داشته و دچار جرقه نمی‌زنند که در نهایت باعث کاهش مصرف انرژی و بهبود کلی بازدهی می‌شود. با این حال، هزینه اولیه بالاتر کلیدهای حالت جامد نسبت به سایرین می‌تواند این مزیت را تحت تاثیر قرار دهد.

دوام کلید قدرت، به ویژه در محیط‌های صنعتی که با کار سنگین و شرایط عملیاتی سخت سروکار دارند، بسیار مهم است. کلیدهای الکترومغناطیسی به دلیل استحکام و دوام خود شناخته شده‌اند و توانایی تحمل بارهای جریان بالا و مقاومت در برابر سایش و پارگی مکانیکی در طول زمان را دارند. کلیدهای حرارتی نیز دوام خوبی را ارائه می‌دهند، به ویژه در کاربردهایی که تغییرات دما رایج است.

با این حال، هر دو نوع کلید الکترومغناطیسی و حرارتی ممکن است در معرض جوشکاری کنتاکت‌ها و سایر مشکلات ناشی از سایش مکانیکی قرار گیرند. در مقابل، کلیدهای حالت جامد در دراز مدت دوام و قابلیت اطمینان بیشتری دارند. این نوع کلیدها فاقد قطعات متحرک هستند که احتمال خرابی مکانیکی را کاهش داده و عمر آنها را افزایش می‌دهد.

علاوه بر این، کلیدهای حالت جامد در برابر جرقه زدن ایمن هستند که منجر به سایش کمتر کنتاکت‌ها و بهبود قابلیت اطمینان می‌شود. در نهایت، در انتخاب کلید قدرت مناسب، نوع کاربرد و توازن مورد نظر بین هزینه، عملکرد و قابلیت اطمینان اهمیت دارد. هر نوع کلید قدرت مزایا و معایب خاص خود را در زمینه عملکرد، بازدهی و دوام دارد.

جمع بندی

ما در این مطلب انواع کنتاکتور را مورد بررسی قرار دادیم که امیدواریم برای شما مفید واقع شده باشد. انتخاب نوع مناسب کنتاکتور مستلزم شناخت دقیق رفتار عملیاتی برنامه مورد نظر است. با درک صحیح کاربرد و انتخاب کنتاکتور متناسب با آن، می‌توان عمر الکتریکی و مکانیکی کنتاکتور را به طور قابل‌توجهی افزایش داد. این امر به نوبه خود، منجر به کاهش نیاز به تعمیرات و نگهداری و در نتیجه، افزایش در دسترس بودن سیستم در محیط کارخانه خواهد شد.