انرژی مصرفی کنتاکتورها

در این مطلب شما را با انرژی مصرفی کنتاکتورها آشنا می کنیم، کنتاکتورها با ترانسفورماتورها و در کنترل ماشین پیچیده و چندین کاربرد دیگر مورد استفاده قرار می گیرند. کنتاکتور (CONTACTOR) از مهم ترین تجهیزات صنعت برق به حساب می آید که در بسیاری از مکان ها مورداستفاده قرار می گیرد. برای دریافت اطلاعات بیشتر با نمایندگی زیمنس پارس اتوماسیون توانا همراه شوید.

تعریف کنتاکتور

به زبان ساده، کنتاکتور یک وسیله کلید تنظیم شده الکتریکی بوده که برای تعویض الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. آن ها قادر به حمل جریان های بزرگ و خاموش کردن تماس با پمپ کردن سیم پیچ می باشند.

سیم پیچ یا آهنربای الکتریکی، کنتاکت ها و محفظه سه بخش حیاتی یک دستگاه می باشند کنتاکتور برقی. علاوه بر این، انواع مختلفی از دستگاه های کنتاکتور از جمله کنتاکتورهای مغناطیسی، سوئیچ های تیغه چاقو، کنترل کننده های دستی و … وجود دارد.

هدف از یک کنتاکتور

هدف اصلی یک کنتاکتور شکستن یا تعیین اتصالات در یک مدار الکتریکی به طور مکرر در شرایط مختلف می باشد. برای کاربردهای سوئیچینگ ولتاژ بالا، معمولاً از کنتاکتورها مورد استفاده قرار می گیرد. کنتاکتور چه کاری انجام می دهد؟

زمانی که بارهای برق باید به سرعت یا اغلب اوقات خاموش یا روشن شوند، از کنتاکتورها مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر آن، آن ها به گونه ای پیکربندی شده اند که مدار را روشن کنند یا منبع تغذیه مدار را زمان روشن شدن قطع کنند. نحوه کار کنتاکتورها در زیر توضیح داده خواهد شد.

انرژی مصرفی کنتاکتورها

آیا نمی دانید یک کنتاکتور الکتریکی چگونه کار می کند؟ یک میدان مغناطیسی معمولاً با عبور جریان از آهنربای الکتریکی ایجاد می شود و هسته متحرک کنتاکتور را می کشد. زمانی که هسته فلزی به داخل سیم پیچ می رود، سیم پیچ الکترومغناطیس جریان اضافی را می کشد تا اینکه اندوکتانس آن افزایش یابد.

هسته متحرک کنتاکتور کنتاکت متحرک را هل می دهد و کنتاکت های ثابت و کنتاکت های متحرک توسط نیروی ایجاد شده توسط آهنربای الکتریکی کنار هم نگه داشته می شوند. مدار بین کنتاکت های متحرک و ثابت توسط یک کنتاکت NC تکمیل می شود.

سپس جریان پس از عبور از این کنتاکت ها به بار می رسد. در صورت خارج شدن جریان، زمانی که سیم پیچ بدون انرژی می شود، نیروی مغناطیسی کاهش می یابد. علاوه بر این، زمانی که جریان به طور کامل استخراج شد و سیم پیچ برق گرفت، نیروی مغناطیسی به صفر تبدیل می شود.

پس از قطع انرژی سیم پیچ، هسته مغناطیس الکترومغناطیس به موقعیت اصلی خود باز می گردد و تماس ها توسط فنر یا گرانش باز می شوند. روشن. خاموش شدن فوری کنتاکتورها به طراحی آن ها بستگی دارد. این فصل نحوه عملکرد یک کنتاکتور را خلاصه می کند.

کنتاکتورها کلیدهای الکترو مغناطیسی هستند که مهمترین جزء مدارهای فرمان الکتریکی را تشکیل میدهد. موارد استفاده کنتاکتورها هم اکنون در ماشینهای صنعتی بسیار زیاد بوده و برای راه اندازی و کنترل بیشتر ماشینها از کنتاکتور استفاده می شود.

مزایای استفاده کنتاکتورها در ازای کلیدها را میتوان بشرح زیر بیان کرد:

1. کنترل و فرمان از راه دور توسط کنتاکتور اقتصادی تر وایمنی تر می باشد.
2. از خطرات ناشی از راه افتادن دوباره ماشینهایی که در اثر قطع ناگهانی برق شبکه از کار افتاده جلو گیری میکند.
3. توسط کنتاکتور امکان قطع و وصل مصرف کننده از چندین محل عملی است.
4. امکان مدار فرمان اتوماتیک مقدور است.
5. با طراحی مناسب میتوان سرعت قطع ووصل مدار رابالابرد.
6. حفاظت دستگاه ها مناسب تر و مطمئن تر است.

انرژی مصرفی کنتاکتورهای زیمنس

کنتاکتورها یکی از ابزارهای اساسی در صنعت برق هستند که برای کنترل وسایل الکتریکی مانند موتورها و دستگاه های الکتریکی استفاده می شوند. کنتاکتورهای زیمنس یکی از معروف ترین و پرکاربردترین انواع کنتاکتورها در بازار هستند. این کنتاکتورها با کیفیت بالا و عمر طولانی خودشان به عنوان یکی از بهترین گزینه ها برای صنایع مختلف شناخته می شوند.

یکی از مهم ترین ویژگی های کنتاکتورهای زیمنس، مصرف کم انرژی آن ها است. این کنتاکتورها با استفاده از تکنولوژی های پیشرفته و طراحی های بهینه، انرژی مصرفی خود را به حداقل ممکن می رسانند. این موضوع به معنای کاهش هزینه های انرژی و محیط زیستی برای کاربران این کنتاکتورها است.

همچنین، کنتاکتورهای زیمنس دارای ویژگی هایی همچون دقت بالا، سرعت عمل مناسب و پایداری بالا هستند که باعث افزایش کارایی و بهره وری در سیستم های الکتریکی می شوند. این ویژگی ها همچنین در کاهش مصرف انرژی و هزینه های مربوط به عیب یابی و نگهداری کنتاکتورها تأثیرگذار هستند.

با توجه به اهمیت مصرف انرژی در صنعت و تأثیر آن بر محیط زیست، استفاده از کنتاکتورهای زیمنس که با مصرف انرژی کمتری عمل می کنند، یک گزینه مناسب و پایدار برای کاربران است. از این رو، توسعه و استفاده از این نوع کنتاکتورها می تواند به بهبود کیفیت و کارایی سیستم های الکتریکی و همچنین حفظ محیط زیست کمک کند.

ساختمان کنتاکتورها

کنتاکتور تشکیل شده از یک مغناطیس الکتریکی که یک قسمت آن متحرک بوده و توسط فنری از قسمت ثابت نگه داشته می شود و یک سری کنتاکت عایق شده را از یکدیگر به آن متصل هستند و با آن حرکت میکنند.

در قسمت ثابت این مغناطیس الکتریکی فیزیک یک سری کنتاکت دیگر هم محکم شده. زمانی که از سیم پیچ مغناطیسی جریان معینی عبور میکند. کنتاکتهای متحرک توسط نیروی مغناطیسی به کنتاکتهای ثابت فشرده می شوند و در همان حال یک یا چند فنر فشرده شده ویا کشیده می شوند.

اما زمانی که ولتاژ قطع شده و یا از حد معینی کمتر شود. نیروی فنرها باعث می شود که این کنتاکتها بطور اتوماتیک از هم جدا شوند. کنتاکتورهای استاندارد شده دارای سه کنتاکت اصلی برای مدار تغذیه مصرف کننده (اصلی) و چند کنتاکت فرعی برای مدار فرمان است.

در مورد کنتاکتور میتوان گفت که یک کلید مغناطیس بوده که وقتی ولتاژ مورد نظر به آن اعمال می شود یک سری کنتاکت باز را بسته و یک سری کنتاکت بسته را باز میکند. که با استفاده از این خاصیت مدارهای مختلفی میتوان مدارهای زیادی رو طراحی کرد. این کلید از دو هسته به شکل E یا U که یکی ثابت و دیگری متحرک بوده و در میان هسته ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد، تشکیل شده.

وقتی بوبین به برق وصل می شود با استفاده از خاصیت مغناطیسی، نیروی کششی فنر را خنثی میکند و هسته فوقانی را به هسته تحتانی متصل کرده باعث می شود که تعدادی کنتاکت عایق شده از یکدیگر به ترمینال های ورودی و خروجی کلید متصل می شود و یا باعث باز شدن کنتاکت های بسته کنتاکتور بسته کنتاکتور گردد.

در صورتی که مدار تغذیه بوبین کنتاکتور قطع شود، در اثر نیروی فنری که داخل کلید قرار دارد هسته متحرک دباره به حالت اول باز میگردد.

مزایای استفاده از کنتاکتورکنتاکتورها نسبت به کلیدهای دستی صنعتی مزایایی به شرح زیر دارند:

• مصرف کننده می تواند از راه دور کنترل می شود.
• مصرف کننده میتواند از چند محل کنترل شود.
• امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف کار مصرف کننده وجود دارد
• سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است
• از نظر حفاظتی مطمئن ترند و حفاظت مطمئن تر و کامل تری دارند.
• عمر موثرشان بیشتر است
• زمان قطع برق، مدار مصرف کننده هم قطع می شود و به استارت مجدد پیدا میکند؛در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلو گیری می کند.

کنتاکتور برای جریان های AC وDC ساخته می شود. تفاوت این دو کنتاکتور در این بوده که در کنتاکتور های AC از یک حلقه اتصال کوتاه برای جلوگیری از لرزش حاصل از فرکانس برق مورد استفاده قرار می گیرد. نیروی کششی یک مغناطیس الکتریکی جریان متناوب، متناسب با مجذور جریان عبوری از آن و در نتیجه متناسب با مجذور اندکسیون مغناطیسی می باشد.

چون مقدار جریان لحظه ای با توجه به رابطه i=Imax SIN wt تعقیر میکند، نیروی کششی مغناطیسی هم برابر با( F=Fmax sin^2( wt خواهد شد و تعداد دفعاتی که این نیرو ماکزیمم و صفر می شود، به اندازه دو برابر فرکانس شبکه خواهد گردید.

در نتیجه، در لحظاتی که مقدار نیروی کششی بیشتر از نیروی مقاوم فنر های کنتاکتور باشد، هسته کنتاکتور جذب می شود و در لحظاتی که مقدار نیروی کششی کمتر از مقدار نیروی فنر ها شود، هسته متحرک هسته هم آزاد شده و به محل اول خود باز می گردد.

بدین ترتیب در هسته متحرک لرزش و صدا ایجاد خواهد شد این نوسانات را می توان به وسیله یک حلقه بسته در سطح قطب ها جا سازی شده و حدود نصف تا 3. 2 سطح هر قطب را پوشانده از بین برد و لرزش آن را برطرف کرد.

عمل این حلقه آن بوده که همانند سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتوری که در حالت اتصال کوتاه قرار گرفته است، از آن جریان القایی عبور میکند و باعث ایجاد فوران مغناطیسی فرعی در مدار هسته می شود.

این فوران فرعی با فوران اطلی اختلاف فاز دارد و در زمانی که نیروی کششی حاطل از فوران اطلی صفر باشد، نیروی کششی حاصل از فوران اطلی ماکزیمم خواهد بود و در حالتی که نیروی حاصل از فوران ماکزییم باشد، این نیرو صفر خواهد بود و چون جمع این دو نیرو به هسته متحرک اثر میکند، نیروی کششی در هر لحظه از نیروی مقاومت فنر بیشتر خواهد بود.

ولتاژ تغذیه بوبین متفاوت بوده و از 24 تا 380ولت ساخته می شود. در بیشتر کشورهای صنعتی برای حفاظت بیشتر، تغذیه بوبین کنتاکتور را زیر ولتاژ حفاظت شده انتخاب میکنند. و یا برای تغذیه مدار فرمان، ترانسفورماتور مجزا کننده به کار می برند.

انواع جریان های نامی کنتاکتور

برای اینکه پاسخ سؤال کنتاکتور چیست؟ را بهتر بدهیم، جریان های نامی کنتاکتورها را نیز باید بشناسیم. در هر کنتاکتور، جریان های نامی مختلفی تعریف می شود. این جریان ها را در ادامه به شما معرفی کرده ایم:

جریان هفتگی

نماد این جریان I_th1 نشان داده می شود. جریانی است که در شرایط نرمال و با هفته ای یکبار اتصال از کنتاکت ها عبور کرده و تغییری در خصوصیات کنتاکتور به وجود نیاورد.

جریان دائمی

نماد این جریان Ith2 است و جریانی است که در شرایط کار عادی، در زمانی نامحدود و بدون قطع شدن از کنتاکت ها عبور می کند، این جریان نباید حرارت غیرمجاز تولید کند و لزومی به تعمیر و سرویس کنتاکتور نیز نباید احساس شود.

جریان شیفتی (هشت ساعتی)

این جریان با I_th نشان داده می شود. جریانی است که در شرایط کار نرمال و با یکبار اتصال در هر هشت ساعت (یک شیفت کاری) از کنتاکت ها می گذرد و تغییری در خصوصیات کنتاکتور به وجود نیاورد.

جریان اتصال کوتاه

مقدار ماکزیمم جریان در لحظه اتصال کوتاه که ممکن است باعث آسیب در کنتاکتور شود به جریان اتصال کوتاه ضربه ای یا I_s معروف است. همچنین مقدار مؤثر جریان اتصال کوتاه که کلید برای مدت یک ثانیه قادر به تحمل آن است، جریان یک ثانیه ای یا جریان نامی زمان کم نام دارد و با I_th (I_s) مشخص می گردد.

جریان کار نامی

علامت این جریان I_e می باشد. جریانی است که شرط استفاده از کنتاکتور را دررابطه با نوع و مقدار ولتاژ بار بیان می کند. مثلاً اگر این جریان به طور دائم از کنتاکتور عبور نماید، مقدار I_e برابر با I_thخواهد بود. (I_e = I_th)

انواع ولتاژهای نامی کنتاکتور

در هر کنتاکتور، ولتاژهای نامی مختلفی نیز وجود دارد. این ولتاژها را در ادامه به شما معرفی کرده ایم:

ولتاژ عایقی نامی

این ولتاژ که با U_i نشان داده می شود، ولتاژی است که استحکام عایقی بین کنتاکت ها را نشان می دهد.

ولتاژ کار نامی

این ولتاژ که با U_e نشان داده می شود مربوط به کنتاکت ها بوده و مقدار ولتاژی است که کنتاکت ها با جریان نامی I_e در آن به کار گرفته می شوند. این ولتاژ، توانایی قطع و وصل، نوع و محل استفاده کنتاکتور را مشخص می کند.

شناخت مشخصات کنتاکتور

با توجه به نوع مصرف کننده و شرایط کار، کنتاکتورها دارای قدرت و جریان عبوری مشخصی برای ولتاژهای مختلف هستنند. پس باید به جدول و مشخصات کنتاکتور توجه کافی مبذول کرد و انخاب کنتاکتو. را منطبق بر مشخصات مورد نیاز قرار داد.

برای اتصال مصرف کننده 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 و همینطور در صورت اتصال کوتاه، جریان لحظه ای زیادی که از مدار عبور می کند و یا جرقه ای که زمان اتصال مدار ایجاد می شود، صدمه ای به کلید نزند.

بدین منظور و برای این که بتوانیم پس از طراحی مدار، کنتاکتور مناسب را برای اتصال مصرف کننده به شبکه انتخاب کنیم، باید با مقادیر نامی مربوط به کنتاکتور آشنا شویم. برای انتخاب کنتاکتور در قدرت های مختلف می توان از جدول هایی استفاده کرد.

قسمتهای مختلف کنتاکتور عبارت هستند از:

• حامل کنتاکتهای ثابت( باید دارای درجه عایقی مناسبی باشد )
• ترمینال
• صفحه فلزی انتهایی برای نصب قسمتهای ثابت روی آن
• کنتاکتهای ثابت و متحرک ( این کنتاکتها باید در یک خط قرار گرفته و از پوشش اکسید نقره بمنظور بالا بردن ضریب اطمینان در مقابل کار زیاد در روی آن ها استفاده شود )
• بوبین کنتاکتور (در کنتاکتور این بوبین طوری طراحی شده که در مقابل عوامل جوی و نیروهای مکانیکی مقاوم باشد )
• ترمینالهای ورودی و خروجی
• سیستم هسته آهنی ثابت و متحرک
• قسمت کنترل جرقه
• حامل کنتاکتهای متحرک ( این قسمت باید دارای درجه عایقی مناسبی باشد. )

انرژی مصرفی کنتاکتورها

بوبین هر کنتاکتوری را می توان برای کار با ولتاژهای مختلف طراحی کرد از 12ولت جریان مستقیم تا 15 ولت متناوب و ولتاژهای دیگر. به دلیل عبور جریان از بوبین کنتاکتور. کنتاکتور به صورت یک مصرف کننده مقداری توان مصرف کرده و گرم می شود.

یک کنتاکتور خوب باید دارای مصرف داخلی کم باشد. برای کم کردن مصرف کنتاکتور میتوان از یک مقاومت که بعد از عملکرد کنتاکتور بابوبین سری شود استفاده کرد. به دو سر این مقاومت تیغه ای از خود کنتاکتور وصل میگردد بعد از اینکه جریان وارد سیم پیچ شد تیغه که قبلا بسته بود باز شده و مقاومت سر راه بوبین قرار می گیرد با آن سری می شود.

جریانهای نامی. جریان کار نامی ولتاژ کار نامی و انرژی مصرفی کنتاکتورها

چون کنتاکتهای متحرک با فشار روی کنتاکتهای ثابت اتصال پیدا میکنند و سطح کنتاکتها هم کاملا صاف نیست لذا سطح تماس آن ها یک نقطه کوچک خواهد بود بنابر این در محل تماس دو کنتاکت مقاومت الکتریکی وجود داشته و عبور جریان باعث گرم شدن کنتاکتها خواهد شد. هرچه زمان عبور جریان از کنتاکتورها بیشتر باشد کنتاکتهای آن بیشتر گرم می شود.

باتوجه به زمان لازم برای وصل بودن کنتاکتورها جریانهای زیر نعریف می شود :

الف جریان دائمی ( Ith2 )
جریانی بوده که میتواند در شرایط کار نرمال و در زمان نامحدود و بدون قطع شدن از کنتاکتهای کنتاکتور عبور کرده و به آن صدمه ای نزند و حرارت ایجاد شده در کنتاکتها از حد مجاز تجاوز نکرده.

ب جریان هفتگی ( Ith1 )
جریانی بوده که در شرایط کار نرمال و با هفته ای یک بار اتصال میتوان از کنتاکتهای کنتاکتور عبور کرده و در خصوصیات کار کنتاکتور هیچگونه تغییری پیش نیاورد.

ج جریان هشت ساعتی ( Ith )
جریانی بوده که با اتصال یک بار در هر هشت ساعت در شرایط کار نرمال میتواند از کنتاکتهای کنتاکتور عبور کرده و تغییری در خصوصیات کار کنتاکتور ایجاد نکند.

جریان کار نامی :

جریان کار نامی یک کنتاکتور جریانی بوده که شرط استفاده از کنتاکتور را بیان میکند و در رابطه با نوع و مقدار ولتاژ بار است.

جریان اتصال کوتاه ضربه ای:

در مدار فرمان و مدار قدرت کنتاکتور باید از وسایل حفاظتی استفاده کرد تا در صورت اتصال کوتاه بلافاصله مدار قطع شود چون در فاصله زمانی اتصال کوتاه تا قطع مدار توسط وسایل حفاظتی از کنتاکتهای کنتاکتور هم جریان خیلی زیادی عبور میکند لذا باید کنتاکتها تحمل این جریان را در این زمان کوتاه داشته باشند و به یکدیگر جوش نخورده و یا تغییر فرم ندهند.

مقدار ماکزیمم جریان را در لحظه اتصال کوتاه به Is نشان داده و جریان اتصال کوتاه ضربه ای مینامند.

جریان نامی زمان کم ( جریان 1 ثانیه )

مقدار موثر جریانی را که کلید برای زمان یک ثانیه در حالت اتصال کوتاه میتواند تحمل کند بدون اینکه صدمه ببیند جریان نامی زمان کم و یا جریان یک ثانیه تامیده می شود

ولتاژ های نامی :

1. الف ولتاژ کار نامی ( Ue )
   مربوط به اتصال دهنده ( کنتاکتها ) بوده و مقدار ولتاژی بوده که کنتاکتها میتوانند با جریان کار نامی Ie در این ولتاژ مورد استفاده قرار گیرند.
2. ب ولتاژ عایقی نامی ( Ui )
   استحکام عایقی بین عضوهای اتصالی را مشخص میکند.
3. ج ولتاژ تغذیه نامی ( Uc )
   ولتاژی بوده که باید به بوبین کنتاکتور اتصال یابد و معمولا مقدار آن روی بوبین کنتاکتور نوشته می شود.

خرید کنتاکتور از نمایندگی زیمنس

آیا به دنبال کنتاکتور با کیفیت و قابل اعتماد هستید؟ آیا نیاز به تجهیزات الکتریکی با برند معتبر دارید؟ نمایندگی زیمنس پارس اتوماسیون توانا با سالها تجربه و تخصص در زمینه تامین و توزیع تجهیزات الکتریکی، آماده خدمت رسانی به شما مشتریان گرامی می باشد.

کنتاکتورهای زیمنس یکی از بهترین و پرفروش ترین تجهیزات الکتریکی در بازار است و با طراحی مدرن، کیفیت بالا و عملکرد بی نقص، انتخاب ایده آلی برای استفاده در صنایع مختلف می باشد.

با خرید کنتاکتور از نمایندگی زیمنس پارس اتوماسیون توانا، اطمینان خاطر خود را از نحوه عملکرد و کیفیت محصولات حفظ کنید و به راحتی و با اطمینان از تجهیزات الکتریکی خود استفاده کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر و خرید محصولات، با ما تماس بگیرید و از خدمات حرفه ای و قیمت مناسب ما بهره مند شوید. منتظر حضور گرم شما هستیم.