کنتاکتور اشنایدر 9 آمپر 220 ولت AC

با توجه به نوع مصرف کننده و شرایط کار، کنتاکتور قدرت و جریان عبوری مشخصی برای ولتاژهای مختلف دارد. بنابراین، باید به جدول و مشخصات کنتاکتور توجه کرد و انتخاب کنتاکتور را منطبق بر مشخصات مورد نیاز قرار داد.

برای اتصال مصرف َکنننده به شبکه باید از کلید یا کنتاکتوری با مشخصات مناسب استفاده کرد که کنتاکت های آن تحمل جریان راه اندازی و جریان دائمی را داشته باشد. همچنین در صورت اتصال کوتاه، جریان لحظه ای زیادی که از مدار عبور می کند و یا جرقه ای که هنگام قطع مدار ایجاد می شود، صدمه ای به کلید نزند.

به این منظور و برای این که بتوان پس از طراحی مدار، کنتاکتور مناسب را برای اتصال مصرف کننده به شبکه انتخاب کرد، باید با مقادیر نامی مربوط به کنتاکتور آشنا شد. این مقادیر برای کلید های غیرمغناطیسی، مانند کلید اهرمی و غلتکی هم وجود دارد. در جدول زیر این مقادیر مشخص شده است.

نکته مهم

(1) کنتاکت های کمکی که در جدول علامت ♦ دارند فقط برای کنتاکتورهای LC1D40 تا LC1D95 قابل استفاده هستند.

(2) کنتاکت های کمکی که در جدول علامت • دارند فقط سمت چپ کنتاکتورهای LC1D09 تا LC1D38 با بوبین AC قابل نصب هستند. این کنتاکت های کمکی را برای کنتاکتورهای LC1D09 تا LC1D38 با بوبین DC نمی توان استفاده کرد.

کنتاکتورهای 9 آمپر تا 80 آمپر سری D اشنایدر روی DIN ریل 35 میلی متری نصب می شوند. کنتاکتورهای 40 آمپر تا 80 آمپر سری D اشنایدر را در صورت لزوم می توان روی DIN ریل 75 میلی متری نصب کرد. 

دوام الکتریکی کنتاکتورهای اشنایدر در کاربردهای DC-1 تا DC-5 را می توان به طور مستقیم از منحنی های زیر بدست آورد. ابتدا توان قطع (P broken) را به صورت زیر محاسبه می کنیم:

P broken= I broken x U broken

رابطه بالا به این معنی است که توان قطع برابر با حاصلضرب جریان قطع در ولتاژ قطع می شود. مقادیر ولتاژ قطع و جریان قطع برای بارهای DC-1 تا DC-5 با جدول زیر محاسبه می شود:

پارامتر Ie جریان عملکردی کنتاکتور و Ue ولتاژ عملکردی آن است. با توجه به مقدار محاسبه شده برای P broken می توان از منحنی زیر نوع کنتاکتور و دوام الکتریکی آن را محاسبه کرد.

منحنی دوام الکتریکی کنتاکتور سری D اشنایدر

به طور مثال:

• موتور سری، P=1.5kW و Ue=200V و Ie=7.5A (کاربرد: تغییر جهت موتور در حال کار)
• دسته بندی: DC-5
• کنتاکتور موردنظر، سه پل سری D مدل LC1D09
• P broken=2.5Ie x Ue=2.5x7.5x200=3.75kW
• توان قطع هر پل: 1.25kW
• دوام الکتریکی خوانده شده از منحنی بالا بزرگتر مساوی 3 میلیون سیکل کاری است.

منحنی دوام الکتریکی کنتاکتور سری F اشنایدر

به طور مثال:

• موتور سری، P=40kW و Ue=200V و Ie=200A (کاربرد: تغییر جهت موتور در حال کار)
• دسته بندی: DC-5
• کنتاکتور موردنظر، دو پل سری F مدل LC1F265
• P broken=2.5Ie x Ue=2.5x200x200=100kW
• توان قطع هر پل: 50kW
• دوام الکتریکی خوانده شده از منحنی بالا 500000 سیکل کاری است.

سوئیچینگ جریان های فرکانس بالا باعث گرم شدن بیش از حد کنتاکتورها می شود. بنابراین در چنین کاربردهایی لازم است که رنج جریان کنتاکتور را کاهش دهیم. جدول زیر کاهش رنج کنتاکتورهای سری F اشنایدر را در کاربردهای AC-1 فرکانس های بالا نشان می دهد. طول عمر کنتاکتور در چنین کاربردهایی نسبت به حالت عادی کاهش می یابد. مقادیر جدول برای دمای کاری کمتر یا مساوی 40 درجه سانتی گراد معتبر است.

در کاربردهای DC، کنتاکتورهای سری D تا ولتاژ 300VDC قابل استفاده هستند. اما بسته به سطح ولتاژ DC، حداکثر رنج جریان محدود می‌شود. در کنتاکتورهای سری D جریان عملکردی با توجه به ولتاژ و تعداد پل کنتاکتور مختلف است. مثلاً برای کنتاکتور LC1D18 در 24VDC، حداکثر جریان برابر با 25A است.

دسته بندی بهره وری مطابق استاندارد IEC، تعیین کننده مقدار جریانی است که کنتاکتور قادر به قطع یا وصل آن است. این مقادیر به دو عامل وابسته است:

• نوع باری که سوئیچ می شود: موتور قفس سنجانی، موتور القایی، مقاومت ها
• شرایطی که تحت آن، قطع یا وصل موتور انجام می شود: موتور راکد، راه اندازی، معکوس، plugging (ترمز کردن موتور با معکوس شدن فازها)

 کاربردهای AC

  گروه AC-1 : این دسته شامل همه ی انواع بارهای AC با ضریب توان(PF) بزرگتر یا مساوی 0.95 است(COSphi>0.95) مثال کاربردی آن: گرمایشی و توزیع

  گروه AC-2 : این دسته شامل راه اندازی و plugging موتورهای القایی و inching (راه اندازی موتور با ضربه کم توان در ولتاژ کاهش یافته) است.

• هنگام بسته شدن، کنتاکتور جریان راه اندازی که تقریباً 2.5 برابر جریان نامی موتور است را تأمین می کند.
• هنگام باز شدن، کنتاکتور باید جریان راه اندازی را در ولتاژی کوچکتر یا مساوی ولتاژ منبع تغذیه قطع کند.

  گروه AC-3 : این دسته شامل موتورهای قفس سنجابی با قطع هنگام کار عادی موتور است.

• هنگام بسته شدن، کنتاکتور جریان راه اندازی که تقریباً 5 تا 7 برابر جریان نامی موتور است را تأمین می کند.
• هنگام باز شدن، کنتاکتور جریان نامی کشیده شده توسط موتور را قطع می کند. مثال کاربردی: موتورهای قفس سنجابی استاندارد؛ بالابر، پله برقی، تسمه نقاله، بالابر سطل، کمپرسورها، پمپ ها، میکسر، واحدهای تهویه هوا و ... 

  گروه AC-4 : این دسته شامل plugging، inching موتورهای قفس سنجابی و القایی است. کنتاکتور در یک پیک جریان بسته می شود که ممکن است به بزرگی 5 یا 7 برابر جریان نامی باشد. هنگام باز شدن، چنین جریانی را در ولتاژی بالاتر قطع می کند که سرعت موتور کمتر است. این ولتاژ می تواند هم اندازه ولتاژ شبکه باشد. مثال کاربردی: ماشین های پرینت، ماشین سیم کشی، بالابر یا جرثقیل، صنعت استخراج و متالورژی

 کاربردهای DC

  گروه DC-1 : این دسته شامل همه ی بارهای DC با زمان پایداری(زمان مورد نیاز برای رسیدن یک موتور معین به 63.2٪ از حداکثر سرعت نامی آن در شرایط بدون بار) کمتر یا مساوی 1 میلی ثانیه است.

  گروه DC-3 : این دسته شامل راه اندازی، قطع یا ترمز جریان معکوس(counter-current braking) و inching موتورهای شنت است. ترمز با معکوس کردن اتصالات موتور انجام می شود، در عین حال مقاومت مناسب را در مدار روتور وارد می کنید تا گشتاور منفی را به مقدار مورد نظر تنظیم کنید. با این روش، کنترل کامل کاهش سرعت، حتی تا حد توقف، قابل دستیابی است. در مورد موتورهای DC، ترمز جریان معکوس یا با تغییر ولتاژ آرمیچر یا با تغییر قطب تحریک رخ می دهد. 

• هنگام بسته شدن، کنتاکتور جریان راه اندازی که تقریباً 2.5 برابر جریان جریان نامی موتور است را تأمین می کند.
• هنگام باز شدن، کنتاکتور باید قادر به قطع جریانی معادل 2.5 برابر جریان راه اندازی در ولتاژی کمتر یا مساوی ولتاژ شبکه که سرعت موتور کمتر است، باشد. 

  گروه DC-5 : این دسته شامل راه اندازی، قطع یا ترمز جریان معکوس(counter-current braking) و inching موتورهای سیم پیچ دار سری است. (زمان پایداری بزرگتر مساوی 2 میلی ثانیه)

• هنگام بسته شدن، کنتاکتور یک پیک جریان راه اندازی که ممکن است به بزرگی 2.5 برابر جریان نامی موتور باشد را تأمین می کند. 
• هنگام باز شدن، کنتاکتور چنین جریانی را در ولتاژی بالاتر که سرعت موتور کمتر است، قطع می کند. این ولتاژ می تواند همان ولتاژ شبکه باشد. 

کنتاکتور برای قطع شدن به دستور نیاز دارد که با کمک بیمتال یا اورلود انجام می گیرد. کنتاکتور به تنهایی نمی تواند قطع شود. برای این منظور، یکی از کنتاکت های بی متال یا اور لود را با سیم پیچ کنتاکتور سری می کنند.
زمانی که کنتاکتور دو فاز می شود (یعنی یکی از فازها قطع می شود)، جریان بیشتری از حالت عادی از فازها رد شده و بیمتال عمل کرده و کنتاکتش باز می شود و جریان سیم پیچ کنتاکتور را قطع می کند. نهایتاً کنتاکتور قطع می شود.
همچنین می توان بعد از کنتاکتور، کنترل فازی قرار داد که آنی وصل شود و Delay time وصل نداشته باشد. از خروجی NO کنترل فاز به پایه فرمان کنتاکتور متصل نموده تا در صورت قطع شدن فاز، بتواند به کنتاکتور فرمان قطع بدهد (البته سیم بندی آن کمی متفاوت است). کنترل فازهای اشنایدر الکتریک چنین قابلیتی دارند که به صورت آنی، وصل شوند. برای نمونه می توان از کنترل فازهای RM35TF30 و RM17TE00 نام برد.

جریان قطع کنتاکتور را 5 تا 7 برابر جریان پلاتین کنتاکتور محاسبه می کنند. 5 برابر را برای کنتاکتورهای رده متوسط در نظر می گیرند و 7 برابر را برای کنتاکتورهای رده اول جهانی نظیر اشنایدر الکتریک یا زیمنس.
نکته کاربردی این است که کنتاکتورها نمی توانند جریان اتصال کوتاه را تحمل کنند. برای اینکه کنتاکتور بتواند اتصال کوتاه را تحمل نماید، باید سطح مقطع سیم اتصال کوتاه که به پلاتین متصل می شود، کمتر از سطح مقطع خود پلاتین ها باشد. برای مثال برای کنتاکتور 9 آمپر با کد فنی LC1D09M7، اگر از سیم “1” استفاده شود، در هنگام اتصال کوتاه، سیم می تواند قطع شود و آسیبی به کنتاکتور نرسد. اما اگر از سیم “2.5” استفاده گردد، کنتاکتور می چسبد؛ چون سیم توانایی تحمل جریان بالاتر را دارد و به کنتاکتور آسیب وارد می کند.

این کلید از دو هسته به شکل  E یا U که یکى ثابت و دیگرى متحرک است تشکیل شده است. در میان هستۀ ثابت یک بوبین یا سیم پىچ قرار دارد. زمانی که تغذیه به بوبین کنتاکتور وصل شود بوبین مغناطیس شده و مانند یک آهن ربا قسمت متحرک هسته را به خود جذب می کند در این حالت تیغه های اصلی به یکدیگر جذب شده و مسیر جریان برق ایجاد می شود و زمانی که تغذیه بوبین قطع شود بوبین از حالت مغناطیس بودن خارج شده با توجه به فنر موجود در قسمت بین تیغه ها، تیغه ها از یکدیگر جدا شده و مسیر جریان برق قطع می شود در واقع تا زمانی که بوبین برق دار باشد تیغه ها بسته و مسیر جریان برق برقرار است و به محض قطع برق بوبین، تیغه ها از هم جدا شده و کنتاکتور قطع می شود.

فنرهای بین دو تیغه هنگام قطع تغذیه بوبین، کنتاکتور را قطع می کند و باعث می شود که تیغه های اصلی به حالت قبلی برگردند. اگر فنری بین دو تیغه وجود نداشته باشد تیغۀ متحرک روی تیغۀ ثابت باقی مانده و به این ترتیب کنتاکت هایی که به تیغه متصل اند همچنان وصل بوده و کنتاکتور قطع نمی شود.

• سیم پیچ: این مهمترین مؤلفه کنتاکتور است. نیروی محرکه ای که برای بستن کنتاکت ها مورد نیاز است توسط سیم پیچ یا مغناطیس کنتاکتور تأمین می شود. سیم پیچ و کنتاکت ها توسط یک بدنه محافظت می شوند.
• بدنه: دقیقاً مانند محفظه های مورد استفاده در هر کاربرد دیگر، کنتاکتورها نیز دارای یک محفظه هستند که عایق بندی و محافظت از تماس پرسنل با کنتاکت ها را فراهم می کند. محفظه بدنه از مواد مختلفی مانند پلی کربنات، پلی استر، نایلون 6، باکالیت، پلاستیک های ترموستینگ و غیره ساخته می شود.
• کنتاکت ها: یکی دیگر از اجزای مهم این تجهیز الکتریکی است. وظیفه انتقال جریان کنتاکتور توسط کنتاکت ها انجام می شود.

• سیم پیچ، نیروی محرکه ای برای بستن کنتاکت ها  فراهم می کند.
• سیم پیچ در اطراف یک هسته الکترومغناطیسی است و مانند یک آهنربای الکتریکی رفتار می کند.
• سیم پیچ دارای دو قسمت ثابت و یک قسمت متحرک است که فنر هر دو قسمت را بهم متصل می کند. این ساختار مکانیزم بازگشت فنری را ایجاد می کند. میله ای به نام آرمیچر به قسمت متحرک متصل است.
• وقتی نیروی سیم پیچ بیشتر از نیروی فنر باشد، هر دو کنتاکت متصل می شوندو زمانی که نیروی فنر بیشتر از نیروی سیم پیچ باشد، کنتاکت ها قطع می شوند.
• ورودی سیم پیچ کنتاکتور می تواند AC یا DC باشد. این جریان از یک مدار کنترل خارجی برای کنتاکتور حاصل می شود و باعث تحریک هسته الکترومغناطیسی می شود.
• جنس هسته کنتاکتورهای AC، آهن چند لایه نرم است که به کاهش اتلاف جریان گردابی کمک می کند. در کنتاکتورهای DC مسئله جریان گردابی وجو ندارد به همین دلیل جنس هسته آن فولاد جامد انتخاب می شود. 

•  استارتر یک سیم پیچ حساس دارد که گرمای ایجاد شده توسط جریان اضافی و تغییرات دمای محیط اطراف را کنترل می کند تا از موتور در برابر گرمای بیش از حد محفاظت کرده و حفاظت بار ایجاد کند. استارتر، ترکیبی از کنتاکتور و رله اضافه بار است که در صورت اضافه بار موتور، ولتاژ سیم پیچ را کاهش می دهد. در استارتر، کنتاکتور جریان الکتریکی موتور متصل را کنترل می کند و به طور مکرر مدار قدرت را از منبع تغذیه اصلی قطع و وصل می کند. بلوک محافظت از اضافه بار در استارتر از موتور در برابر جریان اضافی و گرم شدن بیش از حد و سوختن مدار محافظت می کند.
• کنتاکتور یک سوئیچ کنترل الکتریکی همانند رله است. برای سوئیچینگ جریان به ON و OFF در مدار استفاده می شود. کنتاکتور برای حفاظت در برابر اضافه بار پشتیبانی ایجاد نمی کند. برای کنترل مدارهای گرمایشی، موتور الکتریکی و تجهیزات صنعتی خودکار استفاده می شود. یک کنتاکتور به اطلاعات مربوط به سیستم کنترل استارتر وابسته است و مدار موتور را تحریک و عدم تحریک می کند.

1. اندازه: کنتاکتورها در مقایسه با رله های کنترل نسبتاً بزرگتر هستند.
2. ظرفیت قطع جریان: رله ها می توانند بارهای حداکثر تا 10A یا کمتر را متحمل بشوند، در حالی که کنتاکتورها بارهای بالاتر از 10A را متحمل می شوند.
3. کاربرد: رله ها معمولاً در مدارهای کنترل تک فاز استفاده می شوند، در حالی که کنتاکتورها برای کاربردهای 3 فاز ساخته می شوند.
4. ولتاژ سیستم: رله ها معمولاً فقط در رنج 250 ولت کار می کنند که کمتر از کنتاکتورهایی است که غالباً تا رنج 1000 ولت عمل می کنند.
5. استاندارد کنتاکت باز و بسته: کنتاکتورها معمولاً برای کار با کنتاکت نرمال باز یا NO طراحی شده اند در حالی که رله ها بر اساس عملکرد مورد نظر دارای کنتاکت نرمال باز/بسته هستند.
6. خاصیت حفاظتی: رله ها کم توان هستند و به همین دلیل اغلب از ویژگی های حفاظتی برخوردار نیستند، در حالی که کنتاکتورها چون بار بیشتری متحمل می شوند دارای ویژگی های حفاظتی مانند سرکوب قوس و کنتاکت فنری هستند.

کنتاکتور AC و DC در پنج مورد با هم تفاوت دارند:

1. هسته الکترومغناطیسی کنتاکتور AC از ورق های ورق فولاد سیلیکون چند لایه ساخته شده است، در حالی هسته که کنتاکتور DC از فولاد نرم ساخته شده است.
2. هسته الکترومغناطیسی در یک کنتاکتور AC اغلب دارای شکل E است، در حالی که هسته یک کنتاکتور DC اغلب دارای شکل U است.
3. یک کنتاکتور AC دارای یک حلقه اتصال کوتاه در انتهای هسته استاتیک است که به از بین بردن لرزش و سر و صدا از آهن ربا کمک می کند. کنتاکتور DC به دلیل نداشتن این لرزش ها، نیازی به حلقه اتصال کوتاه ندارد.
4. یک کنتاکتور AC جریان شروع بالایی دارد و حداکثر فرکانس کاری آن 600 بار در ساعت است ولی این فرکانس در کنتاکتور DC حدود 1200 برابر در ساعت است.
5. یک کنتاکتور DC از یک قوس خنک کننده مغناطیسی استفاده می کند، در حالی که یک کنتاکتور AC از یک قوس شبکه به عنوان وسیله فرونشانی استفاده می کند.

کنتاکتور نسبت به کلید دستى صنعتى  مزایای زیر را دارد:

1 ــ عمر مؤثرشان بیشتر است.

2 ــ مصرف کننده از راه دور کنترل مى شود.

3 ــ مصرف کننده از چند محل کنترل مى شود.

4 ــ سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.

5 ــ از نظر حفاظتى مطمئن ترند و حفاظت مناسب تر و کامل تر دارند.

6 ــ امکان طراحى مدار فرمان اتوماتیک براى مراحل مختلف کار مصرف کننده وجود دارد.

7 ــ هنگام قطع برق، مدار مصرف کننده هم قطع مى شود و به استارت مجدد نیاز پىدا مى کند؛ در نتىجه از خطرات وصل ناگهانى دستگاه جلوگیرى مى شود.

کنتاکت ها عملکرد انتقال جریان را در یک کنتاکتور انجام می دهند. انواع مختلفی از کنتاکت ها در کنتاکتور وجود دارد و آن ها عبارتند از: کنتاکت قدرت، کنتاکت کمکی و فنرهای کنتاکت.

جنس کنتاکت ها باید دارای مقاومت بالا در برابر جوشکاری و مقاومت قوس پایدار باشند. این ماده همچنین باید در برابر فرسایش و تنش مکانیکی مقاومت کند. در کاربردهای جریان بالا و DC، از جنس اکسید قلع نقره است، در حالی که در کاربردهای جریان پایین، از جنس نیکل نقره و اکسید کادمیوم نقره است.