آشنایی با انواع کنتاکتور اشنایدر الکتریک

کنتاکتور چیست؟

کنتاکتور یک کلید مغناطیسی است که برای قطع و وصل مدار و کنترل و فرمان مدارهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. این کلید از دو هسته به شکل E یا U که یکی ثابت و دیگری متحرک است و با یک فنر از هم جدا می شود تشکیل شده است.

در میان هستۀ ثابت، یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد. وقتی بوبین برقدار می شود، در هستۀ ثابت نیرو الکترومغناطیسی القا می شود با استفاده از خاصیت مغناطیسی، نیروی کششی فنر را خنثی و هستۀ متحرک را به هستۀ ثابت نزدیک می کند و سبب می شود که کنتاکت ها به یکدیگر متصل شوند. به عبارت دیگر این عمل باعث می شود که کنتاکت های اصلی کنتاکتور اشنایدر بسته شود و کنتاکت های فرعی کنتاکتور تغییر حالت دهند. یعنی کنتاکت های بسته باز و  کنتاکت های باز بسته می شود.

در صورتی که مدار تغذیۀ بوبین کنتاکتور قطع شود، در اثر نیروی فنری که داخل کلید قرار دارد هستۀ متحرک دوباره به حالت اول باز می گردد. از کنتاکتورها به همراه کلید مینیاتوری و فیوز در تابلوها و مدارات برقی برای مثال در مدار ستاره مثلث و انواع مدار های قدرت و فرمان استفاده میشود.

در این مدارها کنتاکتور نقش کلید مغناطیسی را برای فرمان و کنترل مدار بر عهده دارد. به علاوه مدار با توجه به عملکرد و کاربردش با استفاده از انواع رله های حفاظتی مثل رله کنترل فاز، رله ارت فالت، محافظ جان، بی متال، رله حرارتی،و یا کلید اتوماتیک حفاظت می شود.

انواع کنتاکتور اشنایدر

انواع کنتاکتور اشنایدر تولید شده به کاربرد و قابلیت های آن بستگی دارد. کنتاکتور اشنایدر الکتریک به طور عمده در موتورهای با ولتاژ ۳۸۰/۴۰۰ ولت، سه فاز یا تک فاز با قدرت ۴ تا ۷۵ کیلووات در رنج کنتاکتور سری D و ۵۵ تا ۴۵۰ کیلووات در رنج کنتکاکتور سری F استفاده می شود.

طول عمر کنتاکتور

یکی از ویژگی های مهم برای تعیین انواع کنتاکتور اشنایدر، طول عمر کنتاکتور است. بطور کلی طول عمر یک کنتاکتور به تعداد دفعات قطع و وصل آن بستگی دارد که این کلید پس از این تعداد قطع و وصل، به علت فرسودگی یا سائیدگی دیگر قابل استفاده نخواهد بود. طول عمر کلیدهای مختلف متفاوت است به عنوان مثال برای کلیدهای اهرمی و کلیدهای حفاظتی حدود ۱۰۳ بار و برای کنتاکتور تا حدود ۱۰۸ بار است. این تعداد برای حالتی است که از کنتاکت های کلید جریانی عبور نکند. چنانچه از کنتاکت ها جریان عبور کند، با توجه به مقدار جریان، عمر مکانیکی کنتاکت های کلید به علت گرم شدن و جرقه کاهش پیدا می کند. مثلاً برای کنتاکتوری که جریان کار نامی آن در ولتاژ ۲۲۰ ولت برابر ۹ آمپر و عمر مکانیکی آن ۳ میلیون بار باشد، در جریان ۳، ۵، ۱۶، ۲۰ آمپر به ترتیب طول عمر آن ۱×۱۰۵ ، ۳×۱۰۵ ، ۵×۱۰۵ ،  ۵×۱۰۵ بار خواهد بود.

انواع کنتاکتور اشنایدر را با توجه به طول عمر مکانیکی کلیدهای مختلف با حروف لاتین از A تا F نیز نشان می دهند و اصطلاحاً کلاس کلید می نامند. A=10۳ ، B=10۴ ، C=10۵ ، D=10۶ ، E=10۷ ، F=10۸.  اعداد توان دار، تعداد قطع و وصل را بیان می کنند. ممکن است بعد از حروف نیز یک عدد به عنوان ضریب نوشته شود. مثلاً D۳ بیانگر طول عمر ۱۰۶×۳ بار باشد. کنتاکتور سری D و F از کنتاکتورهای پرکاربرد در ایران است.

بوبین کنتاکتور اشنایدر

کنتاکتورها به لحاظ جریان دارای دو قسمت مجزا هستند؛ جریان قسمت بار که جریان تغذیۀ بار را عبور می دهد؛ و جریان قسمت تحریک کویل که جریان تحریک بوبین کنتاکتور اشنایدر را جهت مغناطیسی شدن آن عبور می دهد. قاعدتاً جریان بار، وابسته به ولتاژ شبکه و ولتاژ مورد نیاز بار است. ولی ولتاژ قسمت تحریک کنتاکتورهای اشنایدر الکتریک می تواند ۲۴، ۴۸، ۱۱۰، ۲۲۰ و ۳۸۰ ولت از نوع DC یا AC  یا حتی مستقیماً از ولتاژ خط باشد. البته تأمین جریان تحریک بوبین توسط ولتاژهای DC برای کنتاکتورها مناسب تر است و در صورت دسترسی به ولتاژ DC، استفاده از آن برای بوبین کنتاکتور اشنایدر پیشنهاد می شود.

از لحاظ جریان بار، کنتاکتورهای اشنایدر الکتریک که عمدتاً به صورت سه فاز است، تا ۸۰۰ آمپر ساخته می شوند و جریان کویل به اندازه کنتاکتور وابسته است. در حالتی که کنتاکتورهای جریان بالا مانند ۸۰۰ آمپر مصرف شوند، جریان کویل یا تحریک هم یک جریان قابل ملاحظه خواهد بود.

در کاریردهای کنترل راه دور، به دلیل افت ولتاژ قابل توجه باید از کابل هایی با سطح مقطع نسبتاً بالا استفاه شود که مقرون به صرفه نیست. در این حالت می توان مشابه طبقات ترانزیستور در تقویت کننده ها، از طبقات متوالی کویل کنتاکتور استفاده کرد. کنتاکتورها را می توان به کویل های مغناطیسی اضافه بار مجهز کرد که وظیفۀ حفاظت بار را در مقابل اضافه بار عهده دار است و با نصب طبقات فیوز در بالای کنتاکتور در مسیر جریان بار، می توان عمل حفاظت در مقابل اتصال کوتاه را هم انجام داد. 

کنتاکتور اشنایدر مدل LC1D12M7

کنتاکتور اشنایدر مدل LC1D12M7 از سری D است. کد فنی کنتاکتور مشخصات مورد نیاز برای انتخاب کنتاکتور را در اختیار ما قرار می دهد. نوع کنتاکتور را می توان از روی کد فنی آن تشخیص داد. برای مثال حرف D در LC1D نشان دهنده کنتاکتور سری D و حرف F در LC1F  مشخص کننده کنتاکتور سری F است.

در کد فنی LC1D12M7 عدد ۱۲ نشان دهنده بازۀ جریان کاری کنتاکتور است و دومین حرف از سمت راست، ولتاژ تغذیۀ بوبین را مشخص می کند. در کنتاکتور اشنایدر B=24V , E=48V , F=110V و M=220V ولتاژ های پرکاربرد در ایران است.

آخرین پارامتر در کدفنی کنتاکتور نماینده AC یا DC بودن تغذیه بوبین کنتاکتور است.حرف D یعنی تغذیه DC و عدد ۷ تغذیه AC را مشخص می کند. پس کنتاکتور اشنایدر LC1D12M7 یک کنتاکتور سه پل ۱۲ آمپر از سری D با تغذیه ۲۲۰ ولت AC است که یک کنتاکت کمکی باز و یک کنتاکت کمکی بسته دارد.

مشخصات کنتاکتور اشنایدر
    • حامل کنتاکت ثابت (این قسمت باید دارای درجه عایقی مناسبی باشد)
    • ترمینال
    • صفحه فلزی انتهایی برای نصب قسمت های ثابت روی آن
    • کنتاکت های ثابت و متحرک (به منظور بالا بردن ضریب اطمینان در مقابل کار زیاد از پوشش اکسید نقره در روی آنها استفاده می شود)
    • بوبین کنتاکتور
    • ترمینال های ورودی و خروجی
    • سیستم هسته آهنی ثابت و متحرک
    • قسمت کنترل جرقه
    • حامل کنتاکت های متحرک

 

 

    1. قدرت قطع کنتاکتور : یکی از مهمترین مشخصات یک کنتاکتور که بر روی پلاک آن نوشته می شود و در انتخاب کنتاکتور مناسب نقش مهمی دارد، قدرت قطع کنتاکتور می باشد. زیرا در هنگام قطع کنتاکت ها، به تدریج فشردگی آنها بر روی یکدیگر کاهش می یابد، به گونه ای که در لحظه جدا شدن کنتاکت ها از یکدیگر، تنها یک نقطۀ تماس بین آنها وجود خواهد داشت که بدین ترتیب مقاومت نقطۀ تماس زیاد خواهد شد. در این حالت اگر جریان بیش از حد باشد، نقطه تماس کنتاکت ها با یکدیگر ذوب می شود و اگر ولتاژ به اندازه کافی باشد، در هنگام جدا شدن کنتاکت ها از هم، یک قوس الکتریکی ایجاد می شود که باعث صدمه دیدن کنتاکت ها خواهد شد. لذا با زیاد کردن سطح کنتاکت ها، ولتاژ مورد نیاز برای ایجاد قوس الکتریکی نیز افزایش می یابد. با قرار دادن صفحات جرقه گیر و نیز با قطع کردن متوالی قوس الکتریکی و خاموش کردن آن، می توان از صدمه دیدن کنتاکت ها جلوگیری کرد.
    2. ولتاژ کار نامی (Ue): ولتاژی است که کنتاکت ها می توانند با جریان کار نامی (Ie) در این ولتاژ مورد استفاده قرار گیرند. (این ولتاژ مربوط به کنتاکت های می باشد)
    3.  ولتاژ عایق نامی (Ui): این ولتاژ مشخص کننده استحکام عایقی بین کنتاکت ها است.
    4.  ولتاژ تغذیه نامی (Uc): ولتاژی است که باید به بوبین کنتاکتور اتصال یابد.
    5. جریان دائمی (Ith2): جریانی است که می تواند در شرایط کار نرمال و در زمان نامحدود و بدون قطع شدن از کنتاکت های کنتاکتور عبور کرده و به آن هیچ صدمه ای نزند و در ضمن حرارت ایجاد شده در کنتاکت ها، از حد مجاز تجاوز ننماید.
    6. جریان هفتگی (Ith1): جریانی است که در شرایط کار نرمال و با هفته ای یکبار اتصال می تواند از کنتاکت های کنتاکتور عبور نماید.
    7. جریان هشت ساعتی (Ith): جریانی است که با اتصال یکبار در هر هشت ساعت (یک شیفت کار) در شرایط نرمال، می تواند از کنتاکت های کنتاکتور عبور نماید بدون آنکه صدمه ای به آن بزند.

 

  1. جریان کار نامی (Ie): جریانی است که شرط استفاده از کنتاکتور می باشد و به نوع و مقدار ولتاژ مصرف کننده بستگی دارد.
  2. جریان اتصال کوتاه ضربه ای (Is): به علت اینکه ممکن است در مدار فرمان یا قدرت اتصال کوتاه رخ دهد، یعنی جریان اتصال کوتاه ممکن است در فاصله زمانی خیلی کوتاه (تا زمان عملکرد وسایل حفاظتی) از کنتاکتور نیز عبور کند، لذا کنتاکت های کنتاکتور باید تحمل این جریان را در مدت زمان کوتاه داشته باشند و به یکدیگر جوش نخورند و یا حتی تغییر فرم ندهند.
  3. استاندارد کنتاکتور ها:  کنتاکتور ها تحت استانداردهای مختلفی در کشورهای مختلف تولید می شوند و نوع این استاندارد در مشخصات پلاک کنتاکتور اشنایدر درج شده است. بعضی از این استانداردها عبارتند از:
  1.  استاندارد VDE_DIN آلمان: استاندارد DIN آلمان یا (Deutsches Institut für Normung) جزو استانداردهای سخت گیرانه در دنیا می‌باشد که اکثر تولید کنندگان بزرگ دنیا از این استاندارد برای تولید محصولات خود استفاده می‌نمایند.
  2. استاندارد UTE_NF فرانسه : استاندارد UTE_NF فرانسه، بیانگر این است که قطعات و محصولات در زمان نگهداری در محلی مطمئن و امن نگهداری شده اند.
  3. استاندارد B.S انگلیس : استاندارد B.S انگلیس، مجموعه ای از استاندارد کیفیت کالاها است.
  4. استاندارد G.S.B کانادا :استاندارد G.S.B کانادا، نشان دهنده و تعیین کنندۀ سطح بالای کارایی و خدمات مشتریان است.
  5. استاندارد CSA کانادا :CSA انجمن استاندارد کانادا است که در سال ۱۹۱۹ تاسیس شد، اولین استاندارد صنعت کانادا برای توسعه موسسات غیر انتفاعی بود . یکی از دامنه های کاربرد این استاندارد، انواع مختلف محصولات الکتریکی و الکترونیکی صنعتی و تجاری و مدنی است.
کنتاکتور AC و DC

کنتاکتور اشنایدر الکتریک در دو مدل AC و DC ساخته می شود. تفاوت این دو کنتاکتور در یک حلقه اتصال کوتاه است؛ در کنتاکتورهای AC برای جلوگیری و رفع لرزش حاصل از فرکانس برق، از یک حلقه اتصال کوتاه بهره گرفته می شود. نیروی کششی بدست آمده از جریان مغناطیسی الکتریکی متناوب، متناسب با مجذور جریان عبوری از آن و در نتیجه متناسب با مجذور القاء مغناطیسی است.

چون مقدار جریان لحظه ای با توجه به رابطه (I=ImaxSin(wt تغییر می کند، نیروی کششی مغناطیسی نیز برابر با (F=FmaxSin۲(wt خواهد شد و تعداد دفعاتی که این نیرو به پیک بالایی (ماکزیمم) می رسد و صفر می شود، به اندازه دو برابر فرکانس شبکه خواهد بود.

بنابراین، در لحظاتی که مقدار نیروی کششی بیشتر از نیروی مقاوم فنرهای کنتاکتور باشد، هسته کنتاکتور جذب می شود و در لحظاتی که مقدار نیروی کششی کمتر از مقدار نیروی فنرها شود، هسته متحرک نیز آزاد شده و به محل اول خود باز می گردد.

ابعاد کنتاکتور اشنایدر

اندازه کنتاکتورها از چند سانتی متر تا حدودا یک متر متفاوت است. از کنتاکتور در ماشین های صنعتی به منظور راه اندازی و کنترل استفاده می شود. هم چنین کنتاکتورها در کنترل موتورهای الکتریکی، روشنایی، گرمایش، بانک خازنی، تبخیرکننده حرارتی و سایر بارهای الکتریکی کاربرد فراوانی دارند.

تفاوت کلید و کنتاکتور

سرعت قطع و وصل بالاتر در کنتاکتور نسبت به کلید

کنترل و فرمان به وسیله کنتاکتور

اصطحلاک مکانیکی کمتر در کنتاکتور

تحمل ولتاژ و جریان بیشتر در کنتاکتور نسبت به کلید

تفاوت کنتاکت اصلی و کنتاکت کمکی در کنتاکتور

کنتاکت های اصلی برای اتصال بارهای زیاد استفاده میشود ولی کنتاکت های کمکی در کنترل و فرمان مدار کاربرد دارند و جریان کمتری را میتواند تحمل کند.