بررسی مفهوم و عملکرد تیغه کمکی در کنتاکتور
کلید اتوماتیک برای قطع جریان اتصال کوتاه طراحی شده است، اما کنتاکتور وظیفه قطع جریانهای شدید ناشی از اتصال کوتاه را ندارد و بیشتر در مدارهای فرمان و کنترلی کاربرد دارد. در میان برندهای مختلف، کنتاکتور اشنایدر بهعنوان یکی از پرکاربردترین و پرفروشترین کنتاکتورها در صنعت برق شناخته میشود. کنتاکتورها معمولاً دارای دو هسته ثابت و متحرک با ساختار E یا U شکل هستند. با عبور جریان از سیمپیچ الکترومغناطیسی، یک میدان مغناطیسی ایجاد میشود که نیروی لازم برای تغییر وضعیت کنتاکتها را فراهم میکند.
تیغه کمکی کنتاکتور
در تجهیزات الکتریکی که نیاز به قطع و وصل مداوم مدار برای روشن و خاموش کردن موتور یا دستگاهها وجود دارد، از کنتاکتور استفاده میشود. کنتاکتور با قطع و وصل خطوط قدرت باعث کنترل توان الکتریکی و در نتیجه روشن یا خاموش شدن دستگاه میشود. همانطور که گفته شد، کنتاکتور از هسته ثابت، هسته متحرک، فنر و کنتاکتهای کمکی تشکیل شده است. کنتاکتهای کمکی جریان قدرت را عبور نمیدهند و برای فرمان، کنترل و اعلام وضعیت به کار میروند.
در زمان وصل شدن کنتاکتور، میدان الکترومغناطیسی ایجادشده باعث میشود تیغه متحرک به کنتاکت ثابت جذب شود و مدار برقرار گردد. اما زمانی که ولتاژ قطع شود یا کاهش یابد، میدان مغناطیسی از بین میرود و نیروی فنرها باعث میشود تیغه متحرک از کنتاکت ثابت جدا شده و جریان بهصورت خودکار قطع شود. این حالت که در اثر قطع ولتاژ تغذیه رخ میدهد، به نام آزاد شدن کنتاکتور شناخته میشود.
در این وضعیت، کنتاکتهای نرمال باز (NO) بسته شده و کنتاکتهای نرمال بسته (NC) باز میشوند. از آنجایی که توزیع یکنواخت جریان در مدار اهمیت زیادی دارد، اغلب کنتاکتورها دارای سه کنتاکت اصلی هستند که برای کنترل موتورهای سهفاز و کاربردهای صنعتی استفاده میشوند.
اجزای کنتاکتور
کنتاکتور از سه بخش اصلی تشکیل شده است: کنتاکت یا تیغه اصلی، کویل (سیمپیچ) و محفظه کنتاکتور که هرکدام نقش مهمی در عملکرد صحیح و ایمن مدار الکتریکی دارند.
کنتاکت یا تیغه کنتاکتور یکی از مهمترین اجزای کنتاکتور محسوب میشود، زیرا انتقال جریان الکتریکی مستقیماً توسط آن انجام میگیرد. کنتاکتها خود شامل بخشهای مختلفی هستند که از جمله آنها میتوان به کنتاکت قدرت برای عبور جریان اصلی، کنتاکت کمکی برای مدار فرمان و فنرهای کنتاکت جهت بازگشت تیغهها به حالت اولیه اشاره کرد.
از دیگر اجزای کلیدی، کویل کنتاکتور است که وظیفه تأمین نیروی محرکه الکترومغناطیسی برای بسته شدن کنتاکتها را بر عهده دارد. با عبور جریان از کویل، میدان مغناطیسی ایجاد شده و باعث جذب هسته متحرک و در نتیجه وصل شدن کنتاکتها میشود.
تمامی این اجزا درون یک محفظه عایق و مقاوم قرار میگیرند که معمولاً از موادی مانند باکالیت، پلیکاپرولاکتام یا پلیمرهای گرماسخت (ترموست) ساخته میشود. این محفظه توانایی تحمل دما و فشار بالا را دارد و نقش مهمی در عایقسازی، حفاظت کنتاکتها و افزایش ایمنی کاربر ایفا میکند.
در کنتاکتور اشنایدر الکتریک که یکی از پرکاربردترین برندهای کنتاکتور در صنعت برق است، روی محفظه یک فریم محافظ تعبیه شده که امکان نصب کنتاکتهای کمکی را فراهم میکند. این فریم علاوه بر جلوگیری از نفوذ گرد و غبار و چربی، در برابر شرایط محیطی سخت، تغییرات آبوهوایی و حتی انفجارهای احتمالی مقاومت بالایی دارد و بهعنوان یک لایه حفاظتی مطمئن عمل میکند.
کنتاکتور کمکی چیست؟
کنتاکتور کمکی که با نام تیغه کمکی کنتاکتور نیز شناخته میشود، قطعهای است که بهصورت مجزا روی کنتاکتور اصلی نصب میشود. دلیل استفاده از این قطعه آن است که برخی از کنتاکتورها بهصورت پیشفرض دارای تیغههای NO و NC نیستند؛ بنابراین برای گسترش مدار فرمان لازم است کنتاکتور کمکی بهصورت جداگانه تهیه و روی کنتاکتور نصب شود.
کنتاکتورهای اصلی معمولاً قادر به تحمل جریانهای بالا (حدود ۶۰۰ آمپر یا حتی بیشتر) هستند و به همین دلیل در مدار قدرت مورد استفاده قرار میگیرند. در مقابل، کنتاکتورهای کمکی حداکثر توان عبور جریان تا ۶ آمپر را دارند و به همین علت در مدارهای فرمان و کنترلی کاربرد دارند. این تیغهها همزمان با قطع و وصل کنتاکتور اصلی تغییر وضعیت میدهند و عملکردی مشابه کنتاکتهای اصلی دارند، با این تفاوت که برای کنترل و فرمان استفاده میشوند.
به بیان سادهتر، زمانی که کنتاکتور از طریق ترمینالهای A1 و A2 فعال میشود، تیغههای نرمال بسته (NC) باز شده و تیغههای نرمال باز (NO) بسته میشوند. در بسیاری از مدلهای کنتاکتور، حداقل یک کنتاکت کمکی داخلی تعبیه شده است، اما در صورت نیاز به تیغههای بیشتر، از کنتاکتور کمکی مجزا استفاده میشود. از رایجترین نمونههای کنتاکتورهای کمکی میتوان به رلههای تایمر و رلههای ایمنی اشاره کرد که نقش مهمی در افزایش ایمنی و هوشمندسازی مدارهای الکتریکی دارند.
تفاوت کنتاکت کمکی و کنتاکت اصلی
همانطور که گفته شد، هر کنتاکتور از مجموعهای از کنتاکتهای اصلی و کنتاکتهای کمکی تشکیل شده است. از نظر ساختار ظاهری، کنتاکت اصلی و کمکی شباهت زیادی به یکدیگر دارند، اما تفاوت اصلی آنها در نوع عملکرد و کاربرد است.
کنتاکتهای اصلی برای قطع و وصل مدارهای الکتریکی با توان و جریان بالا طراحی شدهاند و مستقیماً در مدار قدرت قرار میگیرند. این کنتاکتها وظیفه انتقال جریان اصلی به مصرفکنندههایی مانند موتورهای الکتریکی را بر عهده دارند و از مقاومت و تحمل جریان بالایی برخوردارند.
در مقابل، کنتاکتهای کمکی نقش کنترلی و فرمانی دارند و برای ارسال سیگنالهای خروجی در مدار فرمان استفاده میشوند. از این کنتاکتها برای اتصال تجهیزات جانبی مانند رله، تایمر، چراغ سیگنال و همچنین برای اتصال چندین کنتاکتور بهصورت سری یا موازی بهره گرفته میشود. بهطور کلی، کنتاکت کمکی ابزار اصلی برای ایجاد منطق کنترلی، هماهنگی تجهیزات و افزایش ایمنی سیستمهای الکتریکی محسوب میشود.
انواع کنتاکت کمکی
کنتاکت کمکی در مدلها و حالتهای نصب متنوع تولید میشود تا بتواند پاسخگوی نیازهای مختلف در مدارهای فرمان و کنترلی باشد. از نظر نحوه نصب، کنتاکتهای کمکی به سه دسته اصلی نصب از جلو، نصب از بغل و نصب از بالا تقسیم میشوند که انتخاب هرکدام به نوع کنتاکتور و فضای تابلو برق بستگی دارد.
از نظر آرایش کنتاکتها (NO و NC)، تیغههای کمکی در مدلهای مختلفی عرضه میشوند؛ از جمله کنتاکت دو باز (2NO)، کنتاکت دو بسته (2NC)، کنتاکت دو باز دو بسته (2NO+2NC) و کنتاکت یک باز یک بسته (1NO+1NC). همچنین در کاربردهای خاصتر، مدلهایی مانند کنتاکت یک باز و سه بسته (1NO+3NC)، کنتاکت سه باز و یک بسته (3NO+1NC) و کنتاکت چهار باز (4NO) نیز مورد استفاده قرار میگیرند. این تنوع باعث میشود کنتاکت کمکی نقش مهمی در طراحی مدارهای پیچیده، افزایش انعطافپذیری و بهبود عملکرد سیستمهای الکتریکی ایفا کند.
تفاوت تیغه کمکی کنتاکتور در مدلهای قدیمی و جدید
در مدلهای قدیمی کنتاکتور، تعداد کنتاکتهای باز (NO) و کنتاکتهای بسته (NC) با استفاده از حروف انگلیسی مشخص میشد. معمولاً حرف O برای کنتاکت باز و حرف S برای کنتاکت بسته بهکار میرفت. بهعنوان مثال، اگر روی پلاک یک کنتاکتور عبارت 1S + 3O درج میشد، به این معنا بود که کنتاکتور دارای یک کنتاکت بسته (NC) و سه کنتاکت باز (NO) است. این روش اگرچه کاربردی بود، اما خواندن و درک آن برای کاربران کمی زمانبر محسوب میشد.
در کنتاکتورهای جدید و مدرن، این شیوه نامگذاری سادهتر شده و بهجای عبارات طولانی، از کدهای عددی دو رقمی استفاده میشود. در این سیستم، رقم سمت چپ نشاندهنده تعداد کنتاکتهای باز (NO) و رقم سمت راست بیانگر تعداد کنتاکتهای بسته (NC) است. برای مثال، عدد 13 یعنی یک کنتاکت باز و سه کنتاکت بسته. همچنین اگر کنتاکتور دارای دو کنتاکت باز باشد، عدد 20 و در صورت داشتن دو کنتاکت بسته، عدد 02 روی آن درج میشود. این روش جدید باعث خوانایی بیشتر، کاهش خطا و انتخاب سریعتر تیغه کمکی مناسب در طراحی مدارهای الکتریکی شده است.
موارد استفاده از تیغه کمکی کنتاکتور
تیغه کمکی کنتاکتور یکی از اجزای حیاتی در مدارهای فرمان برق صنعتی محسوب میشود و کاربردهای گستردهای در کنترل و اتوماسیون صنعتی دارد. یکی از اصلیترین کاربردهای آن، استفاده در روشن و خاموش کردن الکتروموتورها است. در این حالت، تیغه NO بهعنوان تیغه خودنگهدار یا بهصورت فیدبک سیستم به PLC عمل میکند؛ بهطوری که با فشردن کلید شروع، تیغه NO بسته شده و برق لازم برای سیمپیچ کنتاکتور فراهم میشود. به این ترتیب، کنتاکتور تا زمان فشردن کلید توقف فعال باقی میماند.
در تأسیسات بزرگ مانند ساختمانهای اداری، تجاری و هتلها، از کنتاکتورها برای کنترل مرکزی روشنایی استفاده میشود. برای کاهش مصرف برق سیمپیچ کنتاکتور، تیغه کمکی وارد عمل میشود و با ورود انرژی لحظهای، تیغهها را بسته یا باز میکند؛ این کار جایگزین عملکرد دستی تیغهها شده و مصرف انرژی را بهینه میکند.
استارت موتورهای الکتریکی نیز یکی دیگر از کاربردهای مهم کنتاکتور کمکی است. در این حالت، دستگاهی به نام استارت مغناطیسی با کمک تیغه کمکی، نیروی لازم برای راهاندازی موتور را تأمین میکند و وظایفی مانند محافظت در برابر قطع برق، کاهش ولتاژ و اضافهبار را بر عهده دارد.
همچنین، انتقال وضعیت کنتاکتور به PLC برای کنترل هوشمند و اتوماسیون صنعتی با استفاده از تیغه کمکی انجام میشود. این قابلیت باعث میشود سیستمهای کنترلی و حفاظتی دقیقتر و مطمئنتر عمل کنند و عملکرد تجهیزات صنعتی بهینه گردد.
مشخصات تیغه کمکی کنتاکتور
تیغههای کمکی کنتاکتور به صورت مجزا روی کنتاکتور اصلی نصب میشوند و باید جداگانه تهیه شوند. کنتاکتورهای اصلی قادر به تحمل جریان تا ۶۰۰ آمپر هستند و مناسب مدارهای قدرت میباشند، اما کنتاکتورهای کمکی جریانهای تا ۶ آمپر را تحمل میکنند و عمدتاً در مدارهای فرمان و کنترل استفاده میشوند. تیغههای کمکی متحرک بوده و با روشن یا خاموش شدن کنتاکتور اصلی تغییر وضعیت میدهند. از انواع رایج آن میتوان به رلههای ایمنی و رلههای تایمر اشاره کرد.
🛠️ اجزای تیغه کمکی کنتاکتور
تیغه کمکی کنتاکتور شامل ۴ بخش اصلی است که وظیفه کنترل جریان و تغییر وضعیت مدار را بر عهده دارند:
-
تیغه متحرک: مستقیماً با کنتاکتور اصلی در تماس است و با حرکت آن عمل میکند.
-
فنر: وظیفه بازگرداندن تیغه متحرک به حالت اولیه را دارد.
-
پایانهها: محل اتصال سیمها به تیغه کمکی هستند.
-
محفظه: از تیغهها و اجزا در برابر عوامل خارجی و آسیبهای محیطی محافظت میکند.
🔧 انواع تیغه کمکی کنتاکتور
تیغههای کمکی دارای مدلهای مختلفی هستند که از کارهای سبک تا سنگین قابل استفادهاند:
-
تیغه کمکی ساده: سادهترین نوع، برای تغییر وضعیت یک مدار مورد استفاده قرار میگیرد.
-
تیغه کمکی قفلدار: مجهز به قفل مکانیکی که مانع از باز شدن کنتاکتور اصلی میشود.
-
تیغه کمکی تایمردار: دارای تایمر داخلی که با تاخیر زمانی مشخص تیغه را فعال یا غیرفعال میکند.
وظیفه تیغه کمکی کنتاکتور
تیغههای کمکی کنتاکتور نقش حیاتی در مدارهای فرمان و برق صنعتی دارند و کاربردهای گستردهای را شامل میشوند.
عملکرد خودنگهدار تیغه NO: هنگام روشن و خاموش کردن الکتروموتورها، تیغههای NO بهعنوان تیغه خودنگهدار عمل میکنند. با اتصال تیغه NO به PLC، وقتی دستگاه روشن میشود، تیغه بسته شده و برق لازم برای بوبین کنتاکتور تأمین میشود تا زمانی که کلید توقف فشار داده شود، کنتاکتور فعال باقی بماند.
موارد کاربرد تیغه کمکی:
-
صرفهجویی در مصرف برق سیمپیچ کنتاکتورها
-
کمک به استارت و راهاندازی کنتاکتورها
-
راهاندازی موتورهای کمکی و الکتروموتورها
-
کنترل روشنایی مرکزی در تاسیسات بزرگ مانند هتلها و ساختمانهای اداری
-
افزایش تعداد کنتاکتها برای مدارهای پیچیده
-
ایجاد تاخیر زمانی در عملکرد
-
قفل کردن کنتاکتور برای جلوگیری از قطع ناخواسته
-
طراحی و اجرای مدارهای فرماندهی پیشرفته و اتوماسیون صنعتی
این تیغهها با ایجاد قابلیت کنترل و فرمان، ایمنی و کارایی مدارهای صنعتی را به شکل چشمگیری افزایش میدهند.
کاربرد کنتاکت کمکی کنتاکتور
کنتاکتهای کمکی عمدتاً در مدارهای فرمان و برق صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند و نقش مهمی در کنترل و اتوماسیون تجهیزات دارند.
عملکرد تیغه NO: هنگام خاموش یا روشن کردن الکتروموتورها، تیغه NO مانند تیغه خودنگهدار عمل میکند و معمولاً به PLC متصل میشود. با روشن شدن دستگاه، تیغه NO بسته شده و برق لازم برای بوبین کنتاکتور تأمین میشود. فعالیت کنتاکتور تا زمانی که کلید توقف فشار داده شود ادامه پیدا میکند.
موارد کاربرد کنتاکت کمکی:
-
کنترل مرکزی روشنایی در تاسیسات بزرگ
-
استفاده در ساختمانهای اداری، هتلها و مجتمعهای تجاری
-
صرفهجویی در مصرف برق سیمپیچ کنتاکتور
-
استارت و راهاندازی موتورهای الکتریکی
-
افزایش تعداد کنتاکتها برای مدارهای فرمان پیچیده
انواع کنتاکت کمکی کنتاکتور
از نظر نحوه نصب، کنتاکتهای کمکی روی کنتاکتور اصلی به صورت:
-
نصب از جلو
-
نصب از بغل
-
نصب از پایین
تقسیم میشوند.
از نظر ترکیب کنتاکتهای NO و NC نیز انواع زیر رایج هستند:
-
دو NO و دو NC (2NO+2NC)
-
دو NO (2NO)
-
دو NC (2NC)
-
یک NO و یک NC (1NO+1NC)
-
یک NO و سه NC (1NO+3NC)
-
سه NO و یک NC (3NO+1NC)
-
چهار NO (4NO)
این تنوع باعث میشود کنتاکت کمکی برای کاربردهای سبک تا سنگین و مدارهای پیشرفته قابل استفاده باشد.
کنتاکت کمکی کنتاکتور نقش مهمی در افزایش قابلیتهای کنترلی کنتاکتور اصلی دارد و وظیفه ایجاد سیگنالهای خروجی را بر عهده میگیرد. این کنتاکتها میتوانند از بغل، بالا یا جلو روی کنتاکتور اصلی نصب شوند و عمدتاً در مدارهای فرمان و کنترل صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند.
کاربرد اصلی کنتاکت کمکی، قطع و وصل کردن مدارهای الکتریکی بهصورت کنترلشده است و به دلیل افزایش دقت، قابلیت فرماندهی و ارسال سیگنالها، جزو پرکاربردترین قطعات الکتریکی در صنعت برق و اتوماسیون محسوب میشود.
