Kontaktörler, elektrik devrelerini açıp kapatan elektromekanik anahtarlar olarak kullanılan cihazlardır. Bu makalede, kontaktörlerin ne olduğunu, nasıl çalıştığını, nasıl bağlantı yapıldığını ve kontaktörler ile röleler arasındaki farkı açıklayacağız.
Kontaktör Nedir?
Kontaktör, güç kaynağı ile yük arasındaki bağlantıyı açıp kapatan bir elektromekanik anahtardır. Genellikle kontaktörler, anahtarlanan devreden çok daha düşük bir seviyede çalışan bir bobin tarafından kontrol edilir. Örneğin, 24 voltluk bir bobin, 230 voltluk bir motor anahtarını kontrol eder.
Kontaktörler, elektrik motorlarının, termal buharlaştırıcıların, aydınlatmanın, kondansatör bankalarının, ısıtmanın ve diğer elektrikli yüklerin kontrolünde kullanılır. Kontaktörler, boyut ve kapasite bakımından farklılık gösterir. El ile kaldırabileceğiniz kadar küçük olanlardan, bir metre kadar olan devasa boyutlara sahip olanlara kadar çeşitli boyutlarda bulunur. Ayrıca, birkaç amperden binlerce amperlere kadar olan kesme akımına ve 24V DC’den çok kilo voltlara kadar olan gerilimlere sahip olanlar vardır.
Kontaktörlerin Çeşitleri
Bıçak Anahtar
Bıçak anahtar, en eski kontaktör tipidir ve elektrik motorları için açma ve kapama fonksiyonu sağlar. Bıçak anahtarı, bir şerit ve bir kolu içerir. Kol, metal şeridi yukarı ve aşağı çekmek için kullanılır ve bu kontaktörü manuel bir işlem yapar. Ancak, bıçak anahtarının birkaç sorunu vardır ve bu nedenle kullanımı terk edilmiştir. Bu sorunlar arasında arcing hatasının yüksek olması, kısa bir kullanım ömrüne neden olması, güvenlik riskleri taşıması, nem ve kirin etkisine açık olması gibi sorunlar bulunur.
Manuel Kontaktör
Manuel kontaktör, bıçak anahtarının yerine geçen ve onun üzerinde iyileştirmeler yapılan bir kontaktördür. Ancak, hala manuel işlem gerektirir. Diğer önemli özellikleri şunlardır:
- İki yerden aynı anda devreyi açabilen çift kesme kontakları.
- İç kısımları koruyan düzgün bir kapalı ünite.
- Daha güvenli çalışma.
- Daha küçük boyut.
Manyetik Kontaktör
Bu, en son kontaktör tasarımıdır ve hepsinin en gelişmişidir. Özellikle endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılır ve şu özelliklere sahiptir:
- Otomatik olarak çalışır.
- En güvenli çalışma.
- Bir devreyi açıp kapatmak için en az kontrol akımı kullanır.
Kontaktör Nasıl Çalışır?
Kontaktörün çalışma prensibini anlamak için, kontaktörün çeşitli parçalarını bilmek gerekmektedir. Bir kontaktörün üç temel bileşeni vardır:
- Bobin/elektromanyetik
- Kontaklar
- Gövde/koruyucu muhafaza
Bobin/Elektromanyetik
Bobin, kontaktörün kontakları kapatarak çalışmasını sağlayan itici kuvveti sağlar. Elektromanyetik bir çekirdeğin etrafına sarılmış bir bobinden oluşur ve bir elektromıknatıs gibi davranır. Bobinin sabit bir kısmı ve bir yayla bağlı olan hareketli bir kısmı vardır. Bu yapı, yay geri dönüş mekanizması oluşturur
Hareketli kısma bağlı olan bir çubuk, “armatür” adı verilen bir çubuğa bağlıdır. Bobinin kuvveti yayın kuvvetinden daha fazlaysa, kontaklar birbirine bağlanır. Yayın kuvveti bobinin kuvvetinden daha fazlaysa, kontaklar ayrılır
Kontaktör bobininin girişi AC veya DC olabilir. Bu akım, kontaktör için dış kontrol devresinden gelir ve elektromanyetik çekirdeği uyarır. AC kontaktörlerde, elektromanyetik çekirdek malzemesi yumuşak lamine demirdir. Bu, eddy akımı kaybını azaltmaya yardımcı olur. DC kontaktörlerde ise elektromanyetik çekirdek malzemesi katı çeliktir çünkü eddy akımı sorunu ortaya çıkmaz.
Kontaklar
Kontaklar, kontaktörde akım taşıma işlevini yerine getirir. Kontaktörde farklı tipte kontaklar bulunur ve bunlar; yardımcı kontak, güç kontağı ve kontak yayıdır. Güç kontağının ise sabit ve hareketli kontak olmak üzere iki tipi vardır.
Kontak yapımı için kullanılan malzeme, kaynak dayanımı ve kararlı ark dayanımına sahip olmalıdır. Malzeme ayrıca erozyona ve mekanik streslere dayanabilmelidir. Yüksek akım ve DC uygulamalarında, malzeme gümüş kalay oksit, düşük akım uygulamalarında ise gümüş nikel ve gümüş kadmiyum oksit kullanılır.
Gövde/Koruyucu Muhafaza
Gövde veya koruyucu muhafaza, kontaktörün iç parçalarını korur. Kontakları tozdan, kötü hava koşullarından, patlama tehlikesinden ve yağdan korur. Ayrıca, personelin kontaklara dokunmasını engeller.
Kontaktör çalışması, dış kontrol devresinden gelen akımın kontaktörden geçerek elektromanyetik çekirdeği uyarılmasıyla başlar. Sonuç olarak, bobin/elektromanyetik, armatürü hareket ettirir. Bir normalde kapalı kontak, sabit ve hareketli kontaklar arasında devreyi tamamlar. Akım da bu kontaklardan yüküne geçer.
Akım kaldırıldığında, bobin enerjisi kaybolur ve manyetik kuvvet sıfıra düşer. Yay kuvveti daha yüksek olduğu için armatür geri çekilir ve devre kapanır. Kontaktörlerin tasarımı, hızlı açma-kapama işlemine olanak sağlar.
AC ve DC Kontaktörler Arasındaki Farklar
AC kontaktörleri ve DC kontaktörleri beş ana farklılık gösterir:
- AC kontaktörlerin elektromanyetik çekirdeği, lamine silikon çelik levhalarından yapılırken, DC kontaktörlerin elektromanyetik çekirdeği yumuşak çelikten yapılır.
- AC kontaktörlerin elektromanyetik çekirdeği genellikle E şeklindedir, DC kontaktörlerin elektromanyetik çekirdeği ise genellikle U şeklindedir.
- AC kontaktörlerin elektromanyetik çekirdeğinde, statik çekirdeğin sonunda bir kısa devre halkası bulunur. Bu, elektromanyetikten titreşimi ve gürültüyü ortadan kaldırmaya yardımcı olur. DC kontaktörlerde kısa devre halkası bulunmaz çünkü ihtiyaç duyulmaz.
- AC kontaktörlerin maksimum çalışma frekansı saatte 600 kez olacak şekilde yüksek bir başlangıç akımına sahiptir. DC kontaktörlerin çalışma frekansı ise saatte yaklaşık 1200 kezdir.
- DC kontaktörler manyetik söndürme arkı kullanırken, AC kontaktörler ızgaralı arkı söndürme cihazı olarak kullanır.
Kontaktör ve Röle Arasındaki Farklar
Kontaktörler ve röleler sık sık birbirleriyle karıştırılan cihazlardır. Kontaktör ve röle karşılaştırması, farkı belirlemenize yardımcı olacak ve hangisini seçmeniz gerektiğini bileceksiniz.
- Boyut: Kontaktörler, kontrol rölelerine göre nispeten daha büyüktür.
- Akım anahtarlama kapasitesi: Röleler, 10A veya daha az yükleri taşırken, kontaktörler 10A’dan daha yüksek yükleri taşır.
- Uygulamalar: Röleler genellikle tek fazlı kontrol devrelerinde kullanılırken, kontaktörler üç fazlı uygulamalar için tasarlanmıştır.
- Sistem gerilimi: Röleler genellikle sadece 250V’e kadar derecelendirilir, ki bu da kontaktörlerden daha azdır ve kontaktörler genellikle 1000V’e kadar derecelendirilir.
- Açık/kapalı kontak standartları: Kontaktörler genellikle Normalde Açık (NO) kontaklarla çalışmak üzere tasarlanmıştır. Öte yandan, röleler, amaçlanan işleve bağlı olarak hem Normalde Açık (NO) hem de Normalde Kapalı (NC) kontaklara sahiptir.
- Güvenlik özellikleri: Röleler düşük güç taşıdıkları için genellikle güvenlik özellikleri içermezken, kontaktörler yüksek akımlar taşıdıkları için yaylı kontaklar ve ark bastırma gibi güvenlik özelliklerine sahiptir.
- Bakım: Kontaktörler, rölelere göre daha kolay bakım gerektirir ve röleler genellikle tamir edilmesi neredeyse imkansız olabilir.
- Anahtarlama hızı: Röleler, kontaktörlere göre daha hızlı anahtarlama yapar.
Kontaktörler, devre kontrolünde vazgeçilmez cihazlardır ve ek güvenlik özellikleri sunarlar. Her elektrikli cihaz gibi, ihtiyaçlarınıza ve fonksiyonunuza uygun bir tane bulmanız önemlidir. Ayrıca, IEC gibi küresel standartları karşılayan orijinal ürünler sunan güvenilir bir tedarikçiye ihtiyacınız vardır.
Kontaktörler hakkında daha fazla bilgi edinmek ve profesyonel destek almak için LS Electric gibi güvenilir bir tedarikçiye başvurabilirsiniz.
