کنتاکتورها دستگاه های کلیدزنی الکترومکانیکی هستند که برای قطع و وصل کردن از راه دور مدارهای پرقدرت، معمولاً در کاربردهای صنعتی، استفاده می شوند. تفاوت اصلی بین کنتاکتورهای AC (جریان متناوب) و DC (جریان مستقیم) هم در ساختار داخلی کویل فرمان و هم در مکانیزم کنترل و خاموش کردن قوس الکتریکی (Arc Quenching) است.
کنتاکتورهای AC (جریان متناوب)
کنتاکتورهای AC برای کار در سیستم هایی با جریان متناوب طراحی شده اند.
-
ساختار کویل: هسته آهنی کویل فرمان آن ها به صورت لایه لایه (ورقه ای) ساخته می شود. این ساختار ورقه ای برای به حداقل رساندن تلفات ناشی از جریان های گردابی (Eddy Currents) در جریان متناوب ضروری است.
-
کنترل لرزش: یک ویژگی منحصر به فرد در این نوع کنتاکتورها، وجود حلقه اتصال کوتاه (Shading Coil) است. از آنجایی که نیروی مغناطیسی در جریان AC به صورت سینوسی دائماً تغییر کرده و از صفر عبور می کند، این حلقه اتصال کوتاه برای تولید یک شار مغناطیسی ثانویه که با شار اصلی کمی اختلاف فاز دارد، استفاده می شود تا نیروی کشش هسته در تمام لحظات حفظ شده و از لرزش و صدای وزوز (Humming) جلوگیری شود.
-
خاموش کردن قوس: به دلیل ماهیت جریان AC که به طور طبیعی در هر سیکل از نقطه صفر عبور می کند، خاموش کردن قوس الکتریکی پس از باز شدن کنتاکت ها نسبتاً آسان تر است. معمولاً از صفحات یا شبکه های خاموش کننده قوس (Arc Chutes) برای متمرکز و خنک کردن قوس استفاده می شود.
-
کاربردها: مهم ترین و رایج ترین کاربرد آن ها کنترل موتورهای الکتریکی سه فاز و تک فاز AC در صنایع، سیستم های گرمایشی با توان بالا، و مدارهای اصلی روشنایی صنعتی و خیابانی است.
کنتاکتورهای DC (جریان مستقیم)
کنتاکتورهای DC برای کنترل جریان در مدارهای جریان مستقیم طراحی شده اند.
-
ساختار کویل: هسته آهنی کویل فرمان آن ها معمولاً به صورت یکپارچه و جامد است، زیرا در جریان مستقیم، جریان های گردابی به آن شکل ایجاد نمی شوند و نیازی به ساختار ورقه ای نیست.
-
کنترل قوس: بزرگ ترین چالش در کنتاکتورهای DC، خاموش کردن قوس پایدار است؛ زیرا جریان DC نقطه صفر طبیعی ندارد. برای غلبه بر این مشکل، از مکانیزم های قوی تر خاموش کننده قوس استفاده می شود. متداول ترین روش، استفاده از خاموش کننده های قوس مغناطیسی (Magnetic Blowout) است که با اعمال یک میدان مغناطیسی قوی، قوس الکتریکی را کش داده و آن را به سرعت خنک و خاموش می کند.
-
ساختار محافظتی: اغلب در مدار فرمان کنتاکتورهای DC از دیود هرزگرد (Freewheeling Diode) استفاده می شود تا از مدار فرمان در برابر ولتاژ معکوس القایی که هنگام قطع شدن کویل ایجاد می شود، محافظت کند.
-
کاربردها: این کنتاکتورها در سیستم هایی که با جریان DC کار می کنند استفاده می شوند، مانند کنترل موتورهای DC (مثلاً در لیفتراک ها و جرثقیل ها)، مدارهای باتری و ذخیره انرژی (Battery Energy Storage Systems)، سیستم های فتوولتائیک (خورشیدی) و در وسایل نقلیه الکتریکی.
استفاده از کنتاکتور AC در مدار DC یا برعکس، برای قطع و وصل بار اصلی با جریان بالا، به دلیل عدم توانایی در خاموش کردن صحیح قوس و احتمال آسیب دیدن کنتاکتور یا عملکرد نامناسب، بسیار خطرناک است.