ساختمان کنتاکتور AC
کنتاکتور یک کلید الکترومغناطیسی اتوماتیک برای مدارهای اصلی AC و DC و مدار کنترل با ظرفیت بالا که به طور مکرر وصل یا قطع می شوند است. هدف اصلی کنترل کنتاکتور موتور است، می توان از آن برای کنترل بارهای دیگر نیز استفاده کرد.
با توجه به انواع فعلی که از طریق کنتاکت های اصلی، کنتاکتور به کنتاکتور AC و کنتاکتور DC تقسیم می شود . ساختار و اصل کار هر دو اساساً یکسان است که عمدتاً از سه بخش، مکانیسم الکترومغناطیسی، سیستم تماس و تجهیزات خاموش کننده قوس تشکیل شده است. در مدار کنترل الکتریکی ماشین ابزار، کنتاکتور AC عمدتا استفاده می شود. این مقاله بر روی ساختار اصلی کنتاکتور AC تمرکز دارد.
سیستم الکترومغناطیسی
سیستم الکترومغناطیسی کنتاکتور AC عمدتا از سه قسمت تشکیل شده است که عبارتند از سیم پیچ، هسته آهنی ساکن و هسته آهنی متحرک. از طریق برق ذار کردن سیم پیچ الکترومغناطیسی، هسته اهنی ثابت هسته آهنی متحرک را به داخل می کشد ، بنابراین بسته شدن یا جدا شدن بین کنتاکت متحرک و کنتاکت ثابت را کامل می کند و هدف از اتصال یا قطع مدار را محقق می کند.
هنگامی که کنتاکتور AC کار می کند، جریان متناوب (AC) در سیم پیچ، یک شار مغناطیسی متناوب در هسته آهنی ایجاد می کند، بنابراین مکش بین هسته آهنی و آرمیچر نیز تغییر می کند، که منجر به لرزش آرمیچر و ایجاد صدا می شود. برای از بین بردن این پدیده، می توان شکافی را در دو انتهای مختلف هسته آهنی و آرمیچر کنتاکتور AC باز کرد که در آن یک حلقه اتصال کوتاه ساخته شده از مس، کنستانتان یا نیکروم تعبیه شده است. حلقه اتصال کوتاه برای حلقه میرایی یا حلقه مغناطیسی تقسیم شده نیز نامیده می شود. پس از نصب هسته آهنی با حلقه اتصال کوتاه، جریان سیم پیچ یک شار مغناطیسی Φ1 ایجاد می کند زیرا سیم پیچ به جریان متناوب متصل می شود. بخشی از Φ1 از حلقه اتصال کوتاه عبور می کند و جریان القایی در حلقه ایجاد می کند، در نتیجه شار مغناطیسی دیگری Φ2 تولید می شود. طبق قانون القای الکترومغناطیسی، Φ1 و Φ2 موقعیت فاز متفاوتی دارند، یعنی Φ1 و Φ2 نمی توانند همزمان صفر باشند، بنابراین چسبندگی مغناطیسی F1 و F2 تولید شده توسط Φ1 و Φ2 نمی تواند همزمان صفر باشد. زمان. به این ترتیب هسته آهنی و آرمیچر در هر زمان دارای مکش هستند، آرمیچر همیشه مکش خواهد بود، بنابراین لرزش و صدا به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
سیستم کنتاکت ها
کنتاکت ها را می توان به سه نوع کنتاکت های اصلی کنتاکت های کمکی باز کنتاکت های کمکی بسته تقسیم بندی کرد . کنتاکت اصلی برای مدار اصلی استفاده می شود که جریان روشن و خاموش زیادی دارد، معمولاً از سه جفت کنتاکت تشکیل شده است که سطح تماس بزرگتری دارند. کنتاکت کمکی برای مدار کنترلی استفاده می شود که جریان روشن و خاموشی کمی دارد، معمولاً از دو جفت کنتاکت باز و دو جفت کنتاکت بسته تشکیل شده است.
تجهیزات خاموش کننده قوس
هنگامی که کنتاکتور AC مدارهای با جریان زیاد یا ولتاژ بالا را قطع می کند، یک قوس قوی بین کنتاکت های متحرک و ساکن ایجاد می شود. از یک طرف، قوس تولید شده باعث سوختن کنتاکت ها و کاهش عمر مفید کنتاکت ها می شود. از سوی دیگر، قوس زمان قطع مدار را افزایش می دهد، حتی منجر به اتصال کوتاه قوس یا حوادث آتش سوزی می شود. تمام کنتاکتورها با ظرفیت بالاتر از 10A مجهز به تجهیزات خاموش کننده قوس هستند. در کنتاکتور AC، روش های متداول خاموش کردن قوس به شرح زیر است:
- خاموش کردن قوس الکترودینامیکی دو شکن. این نوع خاموش کردن قوس الکترودینامیکی دارای ساختار دو شکستگی است. کل قوس را به دو بخش تقسیم می‌کند و با نیروی الکترودینامیکی مدار تماس، قوس را به دو طرف پخش می‌کند، به طوری که گرمای قوس در طول فرآیند طولانی‌شدن ساطع، خنک و خاموش می‌شود.
- خاموش کننده قوس باریک. یک یا چند شیار باریک در هر فاز از کانال قوس وجود دارد که از خاک رس مقاوم در برابر قوس و سیمان آزبست ساخته شده است، پایین شکاف ها نسبتاً گسترده تر هستند تا قراردادها را قرار دهند. قسمت بالایی شکاف ها نسبتاً باریک هستند تا قوس را فشرده کرده و از تماس خوب بین دیواره های قوس و قوس اطمینان حاصل شود. هنگامی که کنتاکت ها قطع می شوند، قوس توسط یک میدان مغناطیسی خارجی یا نیروی الکتریکی به شکاف ها دمیده می شود، گرمای آن به دیواره های کانال قوس منتقل می شود، بنابراین قوس به سرعت خنک و خاموش می شود.
- اطفاء قوس اسپلیتر. اسپلیتر فلزی به طور کلی از ورق آهن مسی یا ورق آهن گالوانیزه با شکل استخوان شاه ماهی ساخته می شود. اسپلیترها در کانال قوس قرار می گیرند و هر قطعه از قطعات دیگر عایق باقی می ماند. هنگامی که کنتاکت متحرک و کنتاکت استاتیک قطع می شوند، بین کنتاکت ها قوس ایجاد می شود، جریان قوس یک میدان مغناطیسی در اطراف آن ایجاد می کند. از آنجایی که مقاومت مغناطیسی اسپلیتر فلزی بسیار کمتر از هوا است، شار مغناطیسی در قسمت بالایی قوس به راحتی از جداکننده های فلزی عبور می کند و یک مدار مغناطیسی بسته را تشکیل می دهد که میدان مغناطیسی را در هوای اطراف قوس هدایت می کند. به شکل مارپیچ این میدان مغناطیسی نیرویی رو به بالا بر روی قوس ایجاد می‌کند، بنابراین قوس را به سمت شکاف شکاف‌ها می‌کشد، شکاف‌کننده‌ها قوس را به چند قوس کوتاه زنجیره‌ای تقسیم می‌کنند. هر اسپلیتر به الکترود یک قوس کوتاه تبدیل می شود و افت فشار کل قوس را به چند بخش تقسیم می کند، ولتاژ قوس بین اسپلیترها کمتر از ولتاژ قوس است. در این بین اسپلیترها گرمای قوس را جذب و منتشر می کنند و به این ترتیب قوس به سرعت خنک می شود و قوس در اسرع وقت خاموش می شود.
