کلید مغناطیسی و مقادیر نامی کنتاکتورها

کلید مغناطیسی (کنتاکتور)

در این مطلب از مبحث آموزش برق صنعتی می خواهیم شما را با کلید مغناطیسی و مقادیر نامی کنتاکتورها در حوزه برق صنعتی و قدرت آشنا کنیم. این کلید با فرمان از راه دور و نیز بدون نگهدارنده مکانیکی کار می کند. به طوری که فقط تا زمانی که از الکترومغناطیس نگهدارنده آن جریان عبور می نماید، بسته می باشد و به محض قطع جریان و یا ولتاژ کلید خود به خود مدار را قطع کرده و مدار را باز می کند.

انواع کنتاکتور

کلید های مغناطیسی خود دو نوع می باشند:

1- هوایی

2- روغنی

نکته : هر دو نوع کلید را می توان به قطع کننده حرارتی (بی متال) مجهز کرد و به عنوان کلید محافظ موتور آن را بکار برد که در این صورت باید موتور را برای حفاظت در برابر جریان زیاد اتصال کوتاه به فیوز مجهز نمود.

کنتاکتور چیست؟

کنتاکتور یک کلید مغناطیسی (رله) می باشد که اصول کار آن بر اساس یک بوبین با هسته آهنی می باشد این بوبین ممکن است با جریان مستقیم یا متناوب و با ولتاژ های 110، 220، 380 و نیز با جریان خیلی کم تحریک می شود. هسته آهنی از دو قسمت ثابت (زیرین) و متحرک (بالایی) تشکیل شده است. در طرفین هسته دو فنر قرار دارد که باعث به وجود آمدن فاصله ای بین دو قسمت هسته می شود.

هنگامی که بوبین کنتاکتور تحریک می شود، قسمت ثابت، قسمت متحرک را به طرف خود جذب می نماید که با قطع جریان نیروی فنرها دوباره دو قسمت هسته را از یکدیگر جدا می کند. روی قسمت بالایی پلاتین های کنتاکتور نصب شده اند که با حرکت هسته، بالا و پایین می روند که در نتیجه با کنتاکت هایی که در طرفین کنتاکتور قرار دارد تماس حاصل می کند و هنگامی که هسته متحرک جذب هسته ثابت می شود، کنتاکت هایی که قبلا باز بوده اند، بسته و کنتاکت های بسته آن باز می شوند. می دانید که امروزه کنتاکتورها در صنعت در بیشترین موارد جایگزین کلید های اهرمی، غلطکی و … شده اند که علل آن می تواند به شرح زیر باشد:

1- جدا شدن مدار قدرت از فرم

2- فرمان داده از راه دور

3- فرمان دادن از چندین نقطه

4- دادن فرمان های اتوماتیک توسط تایمر و حتی بی سیم

مدار الکتریکی کنتاکتور با رله حرارتی

علامت اختصاری کنتاکتور

علامت اختصاری کنتاکتور بسیار مشابه کلید های اهرمی سه فاز می باشد ولی دارای دو تفاوت کوچک می باشد:

:: وجود بوبین که در شکل به صورت مستطیل نشان می دهند.

:: وجود تیغه های کمکی باز و بسته

هر کنتاکتور حداقل دارای 4 تیغه باز، سه تیغه اصلی برای ورود جریان سه فاز از شبکه به مصرف کننده و یک تیغه باز دیگر به عنوان نگهدارنده کمکی می باشد.

علائم اختصاری کنتاکتورها به طریقه آلمانی

علائم اختصاری کنتاکتورها به طریقه فرانسوی و روسی

مقادیر نامی کنتاکتورها

می دانید که برای استفاده از کنتاکتور مناسب باید به مشخصات آن و محل راه اندازی مورد نظر توجه نمود تا کنتاکت های آن تحمل عبور جریان راه اندازی و دائم را داشته باشند و همچنین در صورت اتصال کوتاه شدن (جریان لحظه ای زیادی از مدار عبور می کند) و یا قطع مدار، جرقه ایجاد شده، صدمه ای به کلید نزند.

مقادیر نامی کنتاکتورها به شرح زیر می باشد:

الف – جریان نامی

به علت اینکه کنتاکت های متحرک با فشار برروی کنتاکت های ثابت اتصال پیدا می کنند و سطح کنتاکت ها نیز کاملا صاف نمی باشند، بنابراین سطح تماس آنها یک نقطه کوچک خواهد بود. لذا در محل تماس دو کنتاکت، به علت کم بودن سطح تماس،مقاومت الکتریکی وجود داشته که عبور سبب گرم شدن کنتاکت ها خواهد شد لذا هرچه زمان عبور جریان از کنتاکت بیشتر باشد، کنتاکت های آن بیشتر گرم می شوند که در نتیجه باید به جریان های تعریف شده زیر دقت نمود:

:: جریان دائمی (I _th2)

جریانی است که قادر است در شرایط کار نرمال و در زمان نامحدود و بدون قطع شدن از کنتاکت های کنتاکتور عبور نموده و به آن هیچ صدمه ای نزند و حرارت ایجاد شده در کنتاکت ها از حد مجاز تجاوز ننماید.

:: جریان هفتگی (I _th₁)

جریانی است که قادر است در شرایط کار نرمال و هفته ای یک بار اتصال از کنتاکت های کنتاکتور عبور نماید و هیچ صدمه ای به آن نزند.

:: جریان هشت ساعتی (I _th)

:: جریان کار نامی (I _e)

جریانی است که شرط استفاده از آن را بیان می کند که به نوع و مقدار ولتاژ بستگی دارد.

:: جریان اتصال کوتاه ضربه ای (I _s)

می دانید که در صورت بروز اتصال کوتاه در مدار،باید فورا مدار توسط فیوزهای مربوطه قطع گردد لذا باید کنتاکت های کنتاکتور تحمل عبور این جریان را در مدت زمان کوتاه داشته باشند و به یکدیگر جوش نخورند که به این ماکزیمم جریان، جز این اتصال کوتاه ضربه ای می گویند.

ب – ولتاژ های نامی

:: ولتاژ کار نامی (U _e)

این ولتاژ مربوط به کنتاکت ها می باشد و مقدار ولتاژی است که کنتاکت ها می توانند با جریان کار نامی I e در این ولتاژ بکار برده می شوند. توسط ایتن ولتاژ می توان قدرت قطع و وصل و نوع محل کاربرد کنتاکتور را مشخص نمود.

:: ولتاژ عایقی نامی (Ui)

این ولتاژ، استحکام عایقی بین کنتاکت ها را مشخص می کند.

:: ولتاژ تغذیه نامی (U_c)

ولتاژی است که باید به بوبین کنتاکتور متصل شود.

طول عمر کنتاکتور

چون کنتاکتور نیز مانند اغلب کلید های دیگر دارای یک قسمت متحرک می باشد، لذا بدلیل سائیدگی مکانیکی که در بین قسمت های متحرک و ثابت آن حاصل می شود، طول عمر آن کاهش می یابد که این طول عمر تعداد دفعات قطع و وصل بستگی دارد. (هر قطع و وصل یک بار)طول عمر مکانیکی کلید های مختلف متفاوت می باشد. بطور مثال، برای کلید های اهرمی این تعداد درحدود 1000 بار و برای کنتاکتور تا 10⁸ بار می رسد. طول عمر را با حروف لاتین از A تا F نشان می دهند که به آن کلاس کلید نیزمی گویند. البته اگر در کنار حروف یک اندیس آورده شود بیانگر ضریب آن خواهد بود. مثال E5 بیانگر 10⁷* 5 بار قطع و وصل می باشد.

نمای ظاهری یک نوع کنتاکتور به همراه بی متال آن

جدول انواع جریان و علامت طبقه بندی آن ها

شستی و انواع آن

از جمله وسایلی که به کنتاکتور ها فرمان می دهد شستی است عمل فرمان توسط دست انسان صورت می گیرد. در مدار فرمان چند نوع نشتی وجود دارد:

الف – شستی استارت

از این شستی برای فرمان وصل دادن به کنتاکتور استفاده می شود.در این شستی فقط هنگامی که به آن فشار وارد می شود اتصال جریان برقرار می شود که با برطرف شدن فشار دوباره جریان قطع می شود ولی در مدار، کنتاکتور با استفاده از تیغه کمکی باز، به حالت بسته باقی می ماند.

ب – شستی استوپ

از این شستی برای قطع جریان مدار بوبین کنتاکتور بکار برده می شود که بر خلاف استارت همیشه بسته است.(فقط هنگامی که به آن فشار وارد می شود شستی قطع و دوباره وصل می شود) البته هنگامی که کنتاکتور را توسط استوپ قطع می نماییم، وصل شستی دوباره شستی استوپ باعث اتصال دوباره مدار نمی شود مگر ا«که دوباره بر شستی استارت فشار وارد شود.

ج – شستی دوبل

در صنعت برای سهولت کار و کم شدن شستی ها، شستی دوبل وجود دارد، در حالی که برای یک مدار می تواند استارت باشد برای مدار دیگر استوپ می باشد و یا امکان دارد با دو یا سه شستی استارت یا استوپ روی یک شستی دو یا سه فرمان به کنتاکتور داده می شود.

نکته : هیچگاه از یک استوپ – استارت دوبل نمی توان برای یک کنتاکتور استفاده کرد.

نکته : شستی ها را با حرف b همراه اندیس مشخص می کنند.

در تصویر زیر نمایی از نوعی شستی استوپ و شستی استوپ – استارت را مشاهده می کنیم.

نمایی از نوعی شستی استوپ

نمایی از نوعی شستی استوپ – استارت

در زیر نمایی از چراغ سیگنال را مشاهده می کنیم

تصویر زیر مدار فرمان و قدرت راه اندازی موتورها توسط کنتاکتور و شستی ها نشان می دهد.

الکترونیک 98 آموزش الکترونیک-رباتیک-برق-برنامه نویسی میکروکنترلرها، رسپبری پای و آردوینو