کنتاکتور دارنده سه جزء میباشد:
کنتاکت ها بخشی از کنتاکتور میباشند که جریان را حمل می نمایند. این قسمت مشمول کنتاکت های قدرت، کنتاکت های کمکی و فنر های کنتاکت میگردد.
آهنربای الکتریکی (یا این که “کوئل”) نیروی خرید کنتاکتور محرکه را برای بستن کنتاکت ها پناه می نماید.
محیط، قابی میباشد که کنتاکت ها و آهنربای الکتریکی را در خویش مکان داده میباشد. برای عایق بندی و حفظ، و نیز بدست آوردن سنجشی از ترازو مقاومت در قبال تماس اشخاص با کنتاکت ها، محیط را از مواد عایق مثل باکالیت، نایلون 6 و پلاستیک های ترموست صحیح می نمایند. کنتاکتورهای کادر-گشوده، ممکن میباشد محیط ای دیگر نیز برای حفظ در قبال غبار، چربی، آب و هوا و خطر انفجار داشته باشند.
دَمَنده های مغناطیسی (Magnetic blowouts) از کوئل های دمنده برای زمانبر کردن و جابه جا نمودن قوس الکتریکی به کار گیری می نمایند و به ویژه در مدارهای توان DC اثرگذار میباشند. قوس های AC دارنده زمان های تناوبی جریان-ذیل میباشند، که طی آن قوس را می اقتدار نسبتاً به سادگی خموشی کرد، ولی قوس های DC دارنده جریان بالای پیوسته میباشند، لذا بی صدا کردن آنها با دمیدن، نیازمند کشیدن بیشتر قوس نسبت به یک قوس AC با همین شدت جریان میباشد. دمنده های مغناطیسی در کنتاکتور آلبرایت که در تصویر مشاهده میکنید (که برای جریان های DC پیاده سازی گردیده) جریانی که قادر است بِشک وتردیدَند را بیشتراز دوبرابر ارتقاء میدهد، و از 600 A به 1,500 A میرساند.
بعضی وقت ها یک مدار صَرفه جو نیز برای کاهش اقتدار لازم جهت بسته نگه داشتن کنتاکتور نصب میگردد؛ یک کنتاکت کمکی جریان کوئل را بعداز مسدود شدن کنتاکتور کاهش میدهد. در صدر برای بستن کنتاکتور، اندکی بیشتر اقتدار نیاز میباشد نسبت به آنچه که برای نگه داشتن آن در وضعیت بسته مایحتاج میباشد. اینگونه مداری میتواند به ترازو چشمگیری در توان مصرفی صرفه جویی نماید و به کوئل جریان دار (یا این که تحریک گردیده) (energized) اذن میدهد خنک خیس باشد. مدارهای صرفه جو حدوداً مدام روی کوئل های کنتاکتورِ جریان بدون واسطه و نیز روی کوئل های کنتاکتورِ جریان متناوب تعالی به کارگیری می گردند.
یک کنتاکتور معمولی، دارنده ورودی کوئل میباشد (که بسته به پیاده سازی کنتاکتور، با تغذیه AC یا این که DC قابل پشتیبانی میباشد). کوئل را می اقتدار با ولتاژ به عبارتی موتوری که کنتاکتور آن را در دست گرفتن می نماید جریان دار کرد، یا این که می قدرت آن را غیر وابسته با ولتاژ کوئل کمتری که برای در دست گرفتن شدن بوسیله کنترلگرهای نرمافزار پذیر و دستگاه های هدایتگرِ(pilot device) ولتاژ تحت مطلوب خیس میباشد، در دست گرفتن نمود. برخی کنتاکتورها دارنده کوئل های خصوصی متصل در مدار موتور میباشند؛ این کوئل ها از جمله، برای در دست گرفتن عجله خود کار به کار گیری می گردند که در آن سطح آتی مقاومت تازمانیکه جریان موتور افت نکرده، جدا نمیشود.
کنتاکتور SPST آلبرایت - مدیاسافت
کنتاکتور SPST آلبرایت، گزینه به کار گیری در وسائل نقلیه الکتریکی صنعتی، و بعضی اوقات موررد به کارگیری در تبدیلات وسائل نقلیه الکتریکی (EV)
اصول عملکردی
برخلاف رله های چند کاربردی، کنتاکتورها برای اتصال بدون واسطه به دستگاه های با توشه جریان بالا پیاده سازی گردیده اند. رله ها اکثر وقت ها گنجایش زیر تری دارا هستند و معمولاً هم برای کاربردهای بطور نرمال بسته و هم بطور نرمال گشوده پیاده سازی می گردند. دستگاه هایی که بیش تر از 15 آمپر را کلیدزنی (سوییچ) می نمایند یا این که مدارهایی که نرخی بیشتراز چندین کیلووات دارا هستند، معمولاً کنتاکتور نامیده میشوند. به جز کنتاکت های جریان-تحت از روی میل، کنتاکتورها به طور تقریبً مدام با کنتاکت های بطور معمولی گشوده (“فُحافظه موقت A”) تجهیز می گردند. برخلاف رله ها، پیاده سازی کنتاکتورها با خصوصیت هایی همپا میباشد که قوس ساخت گردیده هنگام مختل کردن جریان موتور های هنگفت را در اختیار گرفتن و خنثی می نماید.
زمانی که جریان از آهنربای الکتریکی عبور می نماید، می دانی مغناطیسی ساخت و ساز میگردد که هستهِ در هم اکنون جنبش کنتاکتور را جذب می نماید. سیم پیچ (کوئل) الکترومغناطیسی در صدر جریان بیشتری میکشد، تاهنگامیکه ضریب خودالقایی آن با ورود هسته فلزی به سیم پیچ ارتقاء یابد. کنتاکتِ متحرک بوسیله هستهِ متحرک جا به جا می گردد؛ نیروی ساخت گردیده بوسیله آهنربای الکتریکی، کنتاکت های متحرک و اثبات را باهم نگه میدارد. زمانی که سیم پیچ کنتاکتور تخلیه جریان (de-energized) گردد، نیروی گرانش یا این که یک فنر، هسته آهنربای الکتریکی را به شرایط آغازین خویش برمی گرداند و کنتاکت ها را گشوده می نماید.
برای کنتاکتورهایی که با جریان متناوب، جریان دار گردیده اند، نصیب کوچکی از هسته با یک سیم پیچ سایبان (shading coil) محاصره میشود که شار مغناطیسی را در هسته اندکی به تعویق می اندازد. تاثیر آن، متعادل کردن کشش متناوب میدان مغناطیسی و لذا پیشگیری از وِزوِز کردن (buzzing) هسته در فرکانس خطی دوبرابر میباشد.
از آنجایی که قوس و ضرر و زیان بعد دقیقاً با گشوده یا این که مسدود شدن کنتاکت ها حادثه می افتد، کنتاکتورها طوری پیاده سازی می گردند که بسیار سریع گشوده و بسته شوند؛ اکثر اوقات یک مکانیزم نقطه سرازیری درونی برای ضمانت سرعت شغل، تعبیه میگردد.
با این درحال حاضر، بستن سریع، ممکن میباشد سبب ساز به لرزش کنتاکت (contact bounce) خواهد شد که چرخه های گشوده-بسته اضافه و نامطلوبی را به وجود میآورد. یک راهکار، داشتن کنتاکت های منشعب گردیده برای کمینه کردن لرزش کنتاکت میباشد؛ دو کنتاکت طوری پیاده سازی میشوند که همزمان بسته شوند، البته در طول های مختلفی لرزش می نمایند تا مدار بطور موقت جدا نشود و قوس ساخت نشود.
یک وضعیت اندکی گوناگون این میباشد که چند کانتکت داشته باشیم که برای بکارگماشته شدن در توالی سریع پیاده سازی گردیده باشند. اولین کنتاکتی که ساخت خواهد شد و واپسین ناکامی، بیشترین فرسودگی کنتاکت را تجربیات می نمایند و یک اتصال مقاومت بالا تشکیل میدهند که گرمای شدیدی را باطن کنتاکتور ساخت و ساز می نماید. البته با این کار، از کنتاکت مهم دربرابر قوس حفظ میگردد، لذا بعداز یک میلی ثانیه، یک مقاومت کنتاکت ذیل به وجود میآید.
تکنیک دیگری که برای ارتقا قدمت کنتاکت ها به کارگیری میگردد، تمیزکاری کنتاکت (contact wipe) میباشد؛ کنتاکت ها بعداز کنتاکت اول از یکدیگر عبور می نمایند تا آلودگی ها (ناخالصی) را تمیز نمایند.
دوری از قوس
فارغ از مراقبت کافی از کنتاکت، وقوع قوس جریان الکتریکی به معیار چشمگیری موجب فروسایی کنتاکت ها میگردد و به آنان جراحت دورازشوخی میرساند. قوس الکتریکی دربین دو نقطه کنتاکت (الکترود) زمانی به وجود میآید که آنها از بسته به گشوده (شکستن قوس) یا این که از گشوده یه بسته (ساخت و ساز قوس) تغییرو تحول حالت دهند. قوس ناکامی معمولاً انرژی بیشتری داراست و لذا ضرر بیشتری به توشه میآورد.
حرارت ساخت و ساز گردیده به وسیله این قوس الکتریکی بسیار زیاد میباشد، و در غایت منجر میشود که فلزِ روی کنتاکت با جریان جا به جا گردد. دمای به شدت بالای قوس (ده ها هزار سکو سلسیوس) مولکول های گازی گوشه و کنار را میشکافد و اُزون، کربن مونوکسید و ترکیبات دیگری به وجود میاورد. انرژی قوس اندک اندک فلز کنتاکت را نابود می نماید، و منجر میگردد که برخی مواد به طور ذرات ریز به هوا بگریزند. این کار سبب ساز میشود که مواد داخل کنتاکت ها به گذر زمان فرصت فرسوده شوند، که در غایت سبب به فساد دستگاه میشود. مثلا، کنتاکتی که به صورت مطلوب به عمل بسته گردیده باشد، هنگام عمل با اتصال برق قدمت مفیدی در میان 10 هزار تا 100 هزار عملیات خواهد داشت؛ چیزی که بسیار کمتر از قدمت مکانیکی (غیر برقی) همین دستگاه میباشد که میتواند بیش تر از 20 میلیون عملیات باشد.
بیشتر کنتاکت های در اختیار گرفتن موتور در ولتاژهای ذیل (600 ولت و کمتر) کنتاکتورهای باخت هوا (air break) میباشند؛ هوا با فشار جو کنتاکت ها را محاصره می نماید و هنگام ساخت و ساز خلل در مدار قوس را خموشی می نماید. کنترلگرهای موتور AC مدیوم-ولتاژِ امروزی، از کنتاکتورهای خلاء به کار گیری می نمایند. کنتاکتورهای AC ولتاژ بالا (بیشتر از 1000 ولت) ممکن میباشد از خلاء یا این که یک گاز بی تاثیر در حوالی کنتاکت ها استعمال نمایند. کنتاکتورهای DC ولتاژ بالا (بیشتر از 600 ولت) برای شکستن (break) انرژی قوس همچنان به هوای باطن مجراهای قوسی (arc chute) ای که بطور ویژه برای این عمل پیاده سازی گردیده اند متعلق میباشند. لوکوموتیوهای الکتریکی ولتاژ بالا را می قدرت با مدارشکن های نصب گردیده روی سقف که به وسیله هوای فشرده فعال میشوند، از تغذیه ایزوله کرد. همین تغذیهِ هوایی را می قدرت برای “دمیدن” در هر قوسی که صورت بگیرد (و بی سر و صدا کردن آن)، بهره مند شد.
منزلت بندی کنتاکتورها
کنتاکتورها بر پایه ی جریان توشه پیاده سازی گردیده در هر کنتاکت (قطب)، جریان بیشینه استقامت در قبال غلط، چرخه عمل، آرزو به معاش طرح، ولتاژ و ولتاژ سیم پیچ منزلت بندی میشوند. یک کنتاکتور چندمنظوره در دست گرفتن موتور میتواند برای آغاز فعالیت هنگفت در موتورهای تبارک مطلوب باشد؛ کنتاکتورهای دارای شهرتِ “مقصود معین” با احتیاط در کاربردهایی از قبیل آغاز موتور کُمپرسورِ تهویه مطبوع استعمال میگردند. جایگاه بندی های کنتاکتور در اروپا و امریکای شمالی از فلسفه های متفاوتی تقلید می نمایند. کنتاکتورهای ابزار ماشین چند کاربردی در امریکای شمالی عموماً بر آسانی کاربرد تاکید دارا هستند در حالی که فلسفه منزلت بندی اروپایی و مقصود معین، بر پیاده سازی متناسب با چرخه دوام مناسب برای کاربرد متبوع تاکید می نماید.
تیم های کاربری IEC
مقام بندی فعلی کنتاکتور به گروه های کاربری بستگی دارااست. مجموعه های مثال IEC در استاندارد 60947 به گستردن تحت می باشند:
AC-1 : بارهای غیر خودالقا، یا این که با خودالقایی اندک، کوره های مقاومت
AC-2 : آغاز موتورهای رینگ لغزان (slip ring): شروع زدن، بی صدا کردن
AC-3 : آغاز موتورهای قفس سنجابی و بدون صدا کردن فقط بعداز اینکه موتور سرعت گرفته باشد. ( ساخت آمپراژ روتور قفل دار (LRA)، باخت آمپراژ گنجایش کامل شدن (FLA))
AC-4 : شروع موتورهای قفس سنجابی با عمل اینچینگ و پلاگینگ. (inching and plugging duty). آغاز/توقف سریع. (تشکیل و ناکامی LRA)
رله ها و بلوک های کنتاکت کمکی طبق IEC 60947-5-1 مقام بندی میگردند.
AC-15 – در دست گرفتن بارهای الکترومغناطیسی (بیشتر از 72 VA)
DC-13 – در اختیار گرفتن آهنرباهای الکتریکی
کنتاکتورهای NEMA
کنتاکتورهای NEMA برای موتورهای ولتاژ ذیل (کمتر از 1000 ولت) طبق اندازه NEMA جایگاه بندی میشوند، که یک منزلت بندی جریان پیوسته بیشینه و یک جایگاه بندی طبق اسب بخار برای موتورهای القایی مونتاژ گردیده بدست میدهد. اندازه های کنتاکتور استاندارد NEMA با 00، 0، 1، 2، 3 تا 9 معین میشوند.
آنطور که در استاندارد ICS2 NEMA مذکور، مقام بندی های اسب بخار بر طبق ولتاژ و خصوصیت های معمول موتور القایی و چرخه عمل اعمال میگردد. چرخه های شغل استثنایی یا این که گونه های ویژه موتو ممکن میباشد اندازه استارتر NEMA ی متفاوتی از منزلت بندی اسمی نیاز داشته باشند. راهبرد آفریننده جهت موعظه برای گزینش بارهای غیر موتوری، از جملهً نوروروشنایی افکنی گداخته یا این که خازن های اصلاح ضریب قدرت، استعمال میگردد. کنتاکتورها برای موتورهای مدیوم-ولتاژ (بیشتر از 1000 ولت) طبق ولتاژ و گنجایش جریان جایگاه بندی میگردند.
کنتاکت های کمکیِ کنتاکتورها در مدارهای در دست گرفتن استعمال می گردند و با جایگاه بندی های کنتاکت NEMA برای شغل مدار هدایتگرِ (pilot circuit) ما یحتاج جایگاه بندی میگردند. این کنتاکت ها بطور معمول در مدارهای موتوری به کارگیری نمیشوند. قاعده اسم گذاری بدین شکل میباشد که یک کلام نوشته می گردد و درپی یکی 3 رقمی قرار میگیرد، سخن تعین کننده مقام بندی جریان کنتاکت ها و نوع جریان (از جملهً AC یا این که DC) میباشد و عدد، مقادیر ولتاژ بیشینه پیاده سازی گردیده را معلوم می نماید.