بررسی جامع انواع کنتاکتور و نحوه عملکرد آن‌ها
همانطور که در مقاله قبلی خواندید، کنتاکتورها یکی از اجزای مهم در مدارهای الکتریکی و کنترل صنعتی هستند که برای قطع و وصل کردن مدارهای پرقدرت به کار می‌روند. کنتاکتور به صورت الکترومغناطیسی عمل می‌کنند و با دریافت یک فرمان الکتریکی کوچک، می‌توانند مدارهای با جریان بالا را قطع یا وصل کنند.
کنتاکتور های قدرت
کنتاکتورهای قدرت، کلیدهای مغناطیسی هستند که برای قطع و وصل جریان‌های الکتریکی با ولتاژ و جریان بالا در مدارهای صنعتی به کار می‌روند. این نوع کنتاکتورها برای قطع و وصل کردن جریان اصلی مدارهای قدرت استفاده می‌شوند. با دریافت فرمان از مدار فرمان، کنتاکت‌های اصلی کنتاکتور بسته می‌شوند و اتصال مدار برقرار می‌شود.
قلب تپنده‌ی کنتاکتور، یک بوبین الکترومغناطیسی است. با عبور جریان الکتریکی از بوبین، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود. این هسته به بوبین متصل است و با ایجاد میدان مغناطیسی، به سمت هسته ثابت حرکت می‌کند. با حرکت هسته متحرک، کنتاکت‌های اصلی close می‌شوند و جریان الکتریکی از مدار اصلی عبور می‌کند. همچنین کنتاکت‌های کمکی نیز بسته یا باز می‌شوند که برای کنترل سایر اجزای مدار استفاده می‌شوند. وقتی جریان از بوبین قطع می‌شود، فنر هسته متحرک را به موقعیت اولیه باز می‌گرداند و کنتاکت‌ها باز می‌شوند.
این تجهیز در مدارهای روشنایی، موتورهای الکتریکی، گرمایش، تهویه و سایر بارهای سنگین کاربرد دارد.
کنتاکتور های فرمان
کنتاکتورهای فرمان برای قطع و وصل کردن مدارهای فرمان استفاده می‌شوند. این کنتاکتورها معمولاً جریان کمتری نسبت به کنتاکتورهای قدرت تحمل می‌کنند.
کنتاکتورهای فرمان (یا کنتاکتورهای کمکی) درواقع همان کنتاکتورهای قدرتی هستند، اما با ابعاد کوچکتر و ظرفیت جریان کمتر. این اجزا، نقشی حیاتی در کنترل مدارهای الکتریکی ایفا می‌کنند.
عملکرد کنتاکتورهای فرمان مشابه کنتاکتورهای قدرت است. با این تفاوت که معمولاً برای قطع و وصل جریان‌های کم‌قدرت‌تر استفاده می‌شوند. این کنتاکتورها نیز دارای یک بوبین، هسته متحرک و کنتاکت‌ها هستند. با عبور جریان از بوبین، میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود و کنتاکت‌ها بسته یا باز می‌شوند.
این کنتاکتور در مدارهای کنترل، رله‌ها، تایمرها و سایر تجهیزات کنترل مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کنتاکتور های خازنی
این نوع کنتاکتورها برای قطع و وصل کردن بانک‌های خازنی استفاده می‌شوند. با وصل شدن کنتاکتور، خازن‌ها به مدار اضافه می‌شوند و ضریب قدرت سیستم بهبود می‌یابد.
خازن‌ها در لحظه اتصال به شبکه، جریانی بسیار زیاد (جریان هجومی) را از خود عبور می‌دهند که می‌تواند به خود خازن، کنتاکتور و سایر تجهیزات آسیب برساند. کنتاکتورهای خازنی به گونه‌ای طراحی می‌شوند که این جریان هجومی را محدود کنند و از آسیب دیدن تجهیزات جلوگیری کنند.
کنتاکتورهای خازنی شامل یک کنتاکتور معمولی، کنتاکت‌های کمکی و مقاومت‌هایی با مقدار مشخص هستند. هنگامی که فرمان وصل شدن را کنتاکتور دریافت می‌کند، ابتدا کنتاکت‌های کمکی close می‌شوند و مقاومت‌ها در مدار قرار می‌گیرند. این مقاومت‌ها جریان هجومی را محدود می‌کنند و به خازن اجازه می‌دهند تا به تدریج شارژ شود. پس از گذشت مدت زمان کوتاهی، کنتاکت‌های اصلی بسته می‌شود و مقاومت‌ها از مدار خارج می‌شوند. به این ترتیب خازن به طور کامل به شبکه متصل می‌شود.
کنتاکتور های خازنی در سیستم‌های قدرت برای بهبود ضریب قدرت و کاهش تلفات انرژی قرار می‌گیرد.
کنتاکتورهای مغناطیسی
این کنتاکتورها با استفاده از یک سیم‌پیچ و نیروی مغناطیسی عمل می‌کنند. با عبور جریان از سیم‌پیچ، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود و کنتاکت‌ها بسته می‌شوند.
این تجهیز در اکثر کاربردهای صنعتی به دلیل سرعت عمل بالا، دقت و قابلیت اطمینان استفاده می‌شود.
کنتاکتورهای AC و DC
کنتاکتورهای AC (Alternating Current Contactors)
کاربرد: این کنتاکتورها برای مدارهای متناوب (AC) طراحی شده‌اند و به‌طور گسترده در کنترل موتورهای الکتریکی، سیستم‌های روشنایی و دیگر تجهیزات با جریان متناوب استفاده می‌شوند.
عملکرد: با اعمال ولتاژ به بوبین مغناطیسی، یک میدان مغناطیسی ایجاد شده و کنتاکت‌ها به هم متصل می‌شوند. این فرآیند باعث انتقال جریان از منبع به بار می‌شود. با قطع ولتاژ بوبین، کنتاکت‌ها برگشته و مدار قطع می‌شود. این کنتاکتورها قابلیت تحمل جریان بالای AC را دارند و اغلب دارای قطعات خنک‌کننده‌ایی برای مدیریت حرارت هستند.
کنتاکتورهای DC (Direct Current Contactors)
کاربرد: این کنتاکتورها برای مدارهای مستقیم (DC) طراحی شده‌اند و در کاربردهایی مانند سیستم‌های خورشیدی، باتری‌ها و دیجیتالی کاربرد دارند.
عملکرد: مشابه کنتاکتورهای AC، با اعمال ولتاژ به بوبین، میدان مغناطیسی ایجاد و کنتاکت‌ها از هم جدا و به هم متصل می‌شوند. یکی از چالش‌های اصلی در کنتاکتورهای DC کنترل و خاموش کردن قوس‌های ناشی از قطع جریان است که معمولاً با استفاده از دیودها و دستگاه‌های خاموش‌کننده قوس انجام می‌شود.
