الكونتكتور The Contactor القاطع الكهرطيسي الآلي

 من طرف New Post الجمعة نوفمبر 23, 2018 11:46 pm

مقدمة الكونتكتور : هو جهاز فصل ووصل ميكانيكي كهربائي يتم التحكم به عن طريق وشيعة مغناطيسية (بوبين) فعند مرور تيار بهذه الو شيعة يفلق الكونتكتور ، وعن طريق تماسات ، تكتمل الدارة الكهربائية بين التغذية والحمل

ان الجزء المتحرك من المغناطيس الكهربائي الذي يقود المحرك والتماسات المتحركة يعمل ميكانيكيآ بإحدى الطرق التالية

· بالدوران حول المحور

· بالانزلاق الموازي للأجزاء الثابتة

· بحركة مركبة من الحركتين السابقتين

وعندما يتوقف مرور التيار يفتح الكونتكتور تماساته بتأثير :

· نوابض الضغط للقطب

· نابض الإرجاع للمتحرض المتحرك

· الجاذبية لبعض الكونتكتورات (تميل مجموعة التماسات المتحركة بطبيعتها للعودة الى وضعها الطبيعي)

و للكونتكتورات ميزات عديدة مثل :

· فصل التيارات العالية بواسطة أجهزة ذات تيارات منخفضة

· تغذية الأحمال التي تعمل بشكل مستمر أو متقطع

· تنفيذ أمر آلي عن بعد باستخدام كابل صغير المقطع مما يوفر أطوال كابلات القدرة

· نقل إشارة التحكم ومعرفة وضع الدارة عن بعد

بالإضافة الى ذلك فان الكونتكتورات :

· يمكن الاعتماد عليها لعدم احتوائها على قطع ميكانيكية دقيقة

· تتكيف بسهولة وبسرعة مع هد التغذية لدارة التحكم

· تقدم حماية للأشخاص ضد إعادة وصل آلي بعد فصل التغذية لمدة صغيرة

· تؤمن توزيع أسهل في حالات الإيقاف الطارئة وربط لمحطات

· تؤمن حماية ضد انخفاض كبير في التوتر

· تستخدم لتصميم دارات التحكم الآلية البسيطة والمعقدة

ان المحددات الأساسية للكونتكتورات هي :

· زمرة التشغيل : AC1 , AC3 …

· توتر الأقطاب

· تيار الأقطاب أو الاستطاعة

· توتر تشغيل الو شيعة

كما ان هناك جداول خاصة بالشركات الصانعة مرتبة حسب نموذج الكونتكتور واستطاعته والمحددات ألأساسية

أجزاء الكونتكتور

اولآ – المغناطيس الكهربائي :

هو عنصر القيادة في الكونتكتور ويتألف بشكل أساسي من نواة و وشيعة ، ويختلف شكله بحسب الكونتكتور ويعتمد أحيانآ على نوع التغذية ، تيار متناوب أو تيار مستمر ، وتضمن الفجوة الهوائية الصغيرة في الدارة المغناطيسية عند وضعية الإغلاق عدم وجود مغناطيسية متبقية ، وتنشأ هذه الفجوة نتيجة حركة المعدن أو إدخال مادة غير مغناطيسية :

1. القلب المغناطيسي AC : وهو يتمتع بالمواصفات التالية :

a. ذو تصفيح فولاذي سيلكوني مبشم

b. ذو قلب مصفح للإقلال من التيارات الإعصارية التي تتولد في أي جسم معدني معرض لسيالة مغناطيسية ترفع درجة حرارة القلب

c. الأجزاء المتحركة مصقولة بدقة لضمان تشغيل صامت

ويمكن استخدام القلب المغناطيسي المصفح نفسه في دارات التيار المستمر ، وفي هذه الحالة تختلف الوشيعة عن الو شيعة التي تستخدم في حالة التغذية بالتيار المتناوب ن بالإضافة الى ذلك يجب إدخال مقاومة اقتصادية في دارة تحكم الو شيعة حالما يغلق الكونتكتور 

2. القلب المغناطيسي DC: لا تتشكل تيارات إعصارية في القلب المغناطيسي المغذى بتيار مستمر . وفي بعض الحالات وبدلآ من استخدام قلب مغناطيسي مصفح AC يفضل استخدام مغناطيس كهربائي ذي تيار مستمر حيث تكون النواة من الفولاذ الصلب القوي

ثانيآ – الو شيعة ؛

بتطبيق التوتر النظامي على الو شيعة يتحرض في ملفاتها السيالة المغناطيسية اللازمة لجذب الجزء المتحرك للمغناطيس الكهربائي الموضوع على أحد أو كلا مسندي المغناطيس بحسب نوع الكونتكتور، وتصمم الو شيعة بحيث تتحمل الصدمات الميكانيكية الناتجة عن فتح الكونتكتور وإغلاقه ، كما تتحمل الصدمات الكهرميكانيكية الناتجة عن مرور التيار بالملفات ، ولتخفيف الصدمات الميكانيكية توضع الو شيعة أو النواة أو كلاهما معآ على مخمدات تمتص الصدمات ، كما تصنع الو شائع الحديثة من سلك نحاسي مقوى وتغطس في مادة عازلة وتغلف ، ولذلك تكون مقاومة لازدياد التوتر والصدمات الفيزيائية والعوامل الجوية . غالبآ ما تكون توترات الو شائع النظامية التي تعمل بالتيار المستمر هي (6 -12 -24 -48 -60 - 80) والتوترات التي تعمل على التيار المتناوب هي (24 -50 -110 -220 -380)

ثالثآ – الأقطاب (التماسات الرئيسية) :

وتصمم بحيث تسمح بمرور التيار الاسمي للكونتكتور في دارة الاستطاعة من المنبع الى الحمل باستمرار دون ارتفاع درجة الحرارة عن الحد المسموح ، وتحتوي على جزأين أحدهما ثابت والآخر متحرك ، ومزود بنوابض مهمتها فصل هذه التماسات بسرعة عند انعدام مرور التيار الكهربائي للإقلال من تأثير الأقواس الكهربائية

تزود الأقطاب بشكل عام ، بتماسات أكسيد الكادميوم المفضض والتي تكون ذات قوة ميكانيكية عالية ضد اللحام ، وهي عادة مزودة بوشيعة إطلاق لإخماد القوس الذي ينشأ بين الجزء الثابت والجزء المتحرك أثناء فصل الحمل ، وتعمل الأقطاب المغلقة بطريقة معاكسة للأقطاب المفتوحة في حالة الراحة ، فعند عدم مرور التيار في الو شيعة تكون الأقطاب المغلقة في وضعية الوصل

رابعآ – التماسات المساعدة :

تجهز الكونتكتورات بتماسات إضافية مساعدة تؤمن القفل التعاقبي ونقل الإشارات في التجهيزات الآلية وهي على عدة أشكال:

1. تماسات مفتوحة في حالة الراحة N\O تغلق مع التماسات الرئيسية عندما يمر التيار في الو شيعة المغناطيسية

2. تماسات مغلقة في حالة الراحة N\C أي حالة عدم مرور تيار في الو شيعة وتستخدم في دارات عكس الحركة والإقلاع من نجمي الى مثلثي والإقلاع بسرعتين وغيرها من التطبيقات

3. تماسات ذات تأخير زمني تفتح أو تغلق بعد فترة زمنية يتم توليفها بما يتلاءم مع طبيعة عمل الدارة

العوامل التي تؤثر على اهتراء تماسات الكونتكتورات :

عندما يلاحظ اهتراء التماسات يجب إعادة النظر فيما إذا كان تيار الكونتكتور الاسمي يتناسب مع تيار الفرملة للمحرك بشكل خاص ، فإذا كان تيار الفرملة أقل من استطاعة قطع الكونتكتور يكون سبب الاهتراء ناتجآ عن دارة التحكم إلي يؤدي الى تشغيل سئ للقلب الكهرومغناطيسي . وفيما يلي معظم المشاكل التي غالبآ ما تحدث مع توصيات لحلها

1. هبوط الجهد في خطوط التغذية : يحدث هبوط الجهد بسبب تيار إقلاع المحرك عندما تلامس التماسات المتحركة التماسات الثابتة . ان هبوط الجهد هذا يسبب ضياع القدرة في الجزء المتحرك ن الذي يفقد فوته ليغلق بشكل كامل مما يؤدي الى حدوث شرارة ، وعندما يصل المحرك الى سرعته الاسمية يزداد التوتر ، فعند 85% من Un يغلق الجزء المتحرك بشكل كامل و يسبب هبوط الجهد عطلآ في التجهيزات . ويجب إعادة فحص مقطع الكبلات وأطوالها واستطاعة محول التغذية ... وعند عودة التغذية بعد انقطاعها يمكن ان يتسبب هبوط الجهد بتراكم دارات تيارات الإقلاع بسب تزامن إقلاع عدة محركات ، في مثل هذه الحالة يجب وضع مخطط لإقلاع المحركات بشكل تعاقبي

2. هبوط الجهد في دارات التحكم : يحدث هبوط الجهد لحظة إغلاق الكونتكتور عندما يغذى بجهد منخفض (110 - 24) فولت ، وعند وجود عدد من تماسات التحكم الموصولة تسلسليآ في دارة التحكم ، ويضاف هبوط الجهد هذا الى هبوط الجهد بسبب ذروة الإقلاع المشروح سابقآ . يمكن التغلب على هذه الظاهرة بإضافة حاكمة مساعدة ذات تيار دفع INRUSH أقل وتقوم بالتحكم بتشغيل الكونتكتور المعني كما في الشكل التالي :

​

1. اهتزاز تماسات التحكم :ان اهتزاز التماسات (ثيرموستات ، مفتاح ضغط) دون ان تغلق تمامآ قد يؤدي الى عدم إغلاق الكونتكتور بشكل كامل أو الى التحام أقطابه ، والحل هو استخدام تأخير زمني بمقدار ثانيتين الى ثلاث ثواني عن طريق حاكمة ذات تأخير زمني في الإغلاق

2. فشل الوصل في الحالة العابرة :عند حدوث انخفاض في التوتر لعدة أجزاء من الثانية ، وعقب إعادة إغلاق الكونتكتور تخرج القوة المحركة العكسية عن طور التوتر ، في مثل هذه الحالة يزداد تيار الذروة الى ضعف قيمته ، وهناك خطورة احتمال احتراق الأقطاب عند تجاوز استطاعة الوصل للكونتكتور . ولتجنب حدوث ذلك يمكن تأخير وصل الكونتكتور بمقدار 2-3 ثانية باستخدام حاكمة زمنية والمخطط التالي يوضح ذلك :



النتيجة :

إذا توقف مرور التيار في الكونتكتور فان الأقطاب الملتحمة بسبب احتراقها تبقى موصولة بينما تفصل الأقطاب الأخرى ولكن لمسافة محدودة ن كما يحدث قوس كهربائي قد يسبب احتراق المواد المحيطة به ، وتجدر الاشارة الى الملاحظة أن قيمة التيار المار لا تتجاوز قيمة تيار المحرك ، لذا فان تجهيزات الحماية لا تقوم بعملها ويحدث دارة قصر

ان المشاكل التي يمكن ان تسبب التحام أقطاب الكونتكتورات صعبة التسجيل لكون المدة قصيرة جدآ ونادرة الحدوث وليست منتظمة ، لكنها تظهر بشكل عام عند حدوث مشاكل في وقت واحد أو عند حدوث مشكلة على خط التغذية الذي يقارب توتره القيمة الدنيا المسموحة ، وليس من المفيد هنا تبديل الكونتكتور ، بل يجب إعادة تصميم دارة التحكم للتخلص من سبب العطل

صيانة الكونتكتور:​

 

فيما يلي بعض النقاط الهامة لصيانة أجزاء الكونتكتور:​

1. النواة الكهرومغناطيسية : إذا كانت الدارة المغناطيسية تهتز وتعطي ضجيجآ فيجب فحص :​

توتر التغذية الرئيسي : تهتز الدارة المغناطيسية إذا كان التوتر أقل من توترها الاسمي​

التأكد من عدم وجود مواد غريبة بين الأجزاء لمتحركة والأجزاء الثابتة​

سطوح التماسات للجزء المتحرك يجب ان تكون غير مدهونة ونظيفة وملساء​

2. الو شيعة :إذا كان تغييرها ضروريآ ، بسبب تغيير توتر التحكم مثلآ فيجب ملاحظة النقاط التالية :​

a. اختيار وشيعة كونتكتور تناسب توتر التغذية الفعلي لدارة التحكم ن وهذا يسمح ب :​

i. إغلاق الكونتكتور عنما يصل التوتر الى قيمة 85% من قيمته الاسمية​

فتح الكونتكتور عندما ينخفض التوتر الى قيمة 65% من قيمته الاسمية​

التحمل باستمرار لقيمة توتر تعادل 110% من قيمته الاسمية​

b. البحث عن أسباب تعطل الو شيعة :​

عدم الإغلاق الكامل للجزء المتحرك نتيجة مشكلة ميكانيكية أو نتيجة انخفاض توتر تغذية دارة التحكم . ان هذا الانخفاض يؤدي الى تدني قيمة التحريض في التيار المتناوب ، أما في التيار المستمر فيؤدي الى عدم فعالية المقاومة الاقتصادية بسبب عدم فتح التماس المغلق التفرعي مع ، كما ينتج عن ذلك عدم وجود ضغط كاف لإغلاق الأقطاب فترتفع حرارتها إذا كان التيار المار هو تيار إقلاع المحرك​

إذا كان توتر التغذية اكبر من القيمة المذكورة سابقآ ن تتعطل الو شيعة بسبب الحرارة المنتشرة التي هي أعلى من الحدود الطبيعية ن ولجنب الخطر يجب تطابق توتر الو شيعة مع التوتر المقاس على نهايات التجهيزات​

3. الأقطاب : ان طاقة الحمل المراد التحكم بها وزمرة التشغيل هما العاملان المعتمدان لتحديد حياة الخدمة للتماسات أو لاختيار الكونتكتور كتابع لعدد مرات التشغيل المطلوبة . فمثلا عندما يغذي كونتكتور ضاغطا هوائيا يقلع 6 مرات بالساعة خلال 24 ساعة باليوم وهو من زمرة تكون حياة الخدمة له: يوم: = 17360 وذلك دون لصيانة​

وعندما تستدعي الضرورة تبديل الأقطاب فان الأقطاب الجديدة يجب ان تكون نظيفة ومتوازنة ومعيرة على الضغط المناسب وأن تكون متماثلة الضغط ، كما يجب ان تكون البراغي والصامولات محكمة الشد​

التماسات المساعدة :​

يجب عدم تعديل المسافة التي يتحركها التماس ليغلق مع نظيره لأن هذه المسافة لهل علاقة بعمل التماس (استمرارية التغذية – لمبة إشارة,,) وبشكل عام يجب عدم :​

a. تشحيم التماسات والأقطاب ، ولكن يمكن تنظيفها بواسطة ورق سمادج ناعم أو بخاخ كونتاكت لا يحتوي على زيت​

b. تبديل أي جزء من الكونتكتور ووضع جزء آخر غير مناسب​

c. إعادة تشغيل الحاكمة الحرارية قبل معرفة سبب العطل وإزالته​

d. تبديل الفاصمة المضروبة ووضع فاصمة جديدة قبل إصلاح العطل​

e. ]ترك اللوحة الكهربائية مفتوحة وخاصة في الأماكن المعرضة للغبار​

اختيار الكونتكتور :​

يستخدم الكونتكتور لتشغيل معظم المحركات الكهربائية التي يمكن ان تشغل إما بدويآ أو آليآ بواسطة إشارة ناتجة عن حركة أو ضغط حراري أو زمني ويحقق الكونتكتور تعاقب التشغيل في قيادة الأنظمة بسهولة ويعتمد اختياره على:​

· توتر لتغذية​

· مواصفات الحمل ونوعه واستطاعته مقدرة بال kw​

· متطلبات العمل ، طريقة التشغيل وعدد مراته​

وهذا يتطلب معرفة الخصائص المختلفة للكونتكتور وهي :​

· توتر تشغيله وتياره النظاميين​

· التيار الحراري الاعظمي​

· زمرة التشغيل( تؤخذ الزمرة AC1للدارات الاومية ، AC3لدارات إقلاع المحركات ذات القفص السنجابي​

· المواصفات الطبيعة والخاصة للحمل (تحريضي ، سعوي ) وبشكل خاص أثناء فتح الكونتكتور وإغلاقه​

· حياة القطب​

· درجة الحرارة المحيطية
· الارتفاع عن سطح البحر​

وتجدر الاشارة الى عدم ضرورة ملاحظة جميع العوامل ، ولكن بقدر ما يؤخذ من عوامل بقدر ما يكون الاختيار اقرب الى الدقة وفيما يلي بعض الأمثلة ​

اختيار الكونتكتور لدارات التسخين ​

وهذا يتبع الزمرة AC1التي تتضمن تشغيل الأفران والتسخين الصناعي والتجفيف والتسخين المنزلي وتسخين برك السباحة وتراعي العوامل التالية : ​

· عمليات تشغيل قليلة​

· الفصل أثناء الحمل​

· يؤخذ العامل الحراري فقط لأن COS = 1 ​

· درجة الحرارة المحيطية لكون الجهاز يوضع ضمن محيط مغلق ن فن اجل حرارة الغرفة 40 درجة تؤخذ الحرارة حول الكونتكتور 55 -60 درجة​

يمكن استخدام كونتكتور رباعي لحمل أحادي بوصل كل قطبين على التفرع معآ ، ونظرآ لكون التيار لا يتوزع بالضرورة بالتساوي بين القطبين فان العامل الحراري يجب تخفيضه بمقدار 0.8​

اختيار الكونتكتور للتحكم بدارات الإنارة​

اختيار الكونتكتور لتشغيل ابتدائي محول :​

تراعى العوامل التالية :​

· نوع الحمل الموصل على الثانوي​

· ذروة تيار المغنطة عن تطبيق التوتر على الابتدائي التي قد تبلغ ]25 – 30وتدوم لمدة نصف دورة​

· فاصمة الحماية​

اختيار الكونتكتور لربط مكثفات تحسين عامل الاستطاعة :​

يجب مراعاة التالي :​

1. تستجر المكثفات غير المشحونة عند وصلها مع الدارة تيارآ يعادل عمليآ تيار القصر ، ويحد من قيمته ممانعة الخط والمحول​

2. إذا كانت المكثفات موصولة أصلآ يستجر تيار ذو ذروة عالية إضافة للسابق بسبب التفريغ ، ويكون التيار هذا ذو قيمة أكبر عند تصحيح عامل الاستطاعة آليآ​

3. عندما تسبب ذروة التيار تشويشآ على خط التغذية ، يمكن الحد منه بإدخال محا رضات أو مقاومات لجزء من الدورة . ويمكن قصرها فيما بعد بواسطة كونتكتور موصول معها تفرعيآ​

4. في التشغيل بحالة الاستقرار و بالإضافة الى تيار الدخل الاسمي من جهة المكثفات ، تمر تيارات هرمونية في الدارة ويجب ملاحظة تأثيرها الحراري فقط عند اختيار الكونتكتور​

5. للمساعدة في تفريغ شحنة المكثفات عند فصلها عن الدارة ، ولتجنب تبديل الأطوار أثناء عمليات التشغيل اللاحقة توصل مقاومات بواسطة كونتكتور على نهاية المكثفات آليآ حالما تفصل المكثفات​

اختيار الكونتكتور للمحركات التحريضية​

فرملة الحمل أثناء التشغيل عند السرعة الاسمية​

· من اجل محرك ذي حلقات انزلاق يتم اختيار كونتكتور الزمرة AC2 , AC”2، ومن اجل القفص السنجابي ]AC3مع مراعاة ان الاستعمال يتطلب عمليات تشغيل كبيرة​

· في الحالة المثالية تكون الفرملة أثناء دوران المحرك ، ويمكن ان تتداخل زمر التشغيل مع بعضها وليس ضروريآ ملاحظة ذروة تيار الإقلاع لأنها دائمآ اقل من استطاعة القطع للكونتكتور​

· يجب ملاحظة ارتفاع درجة حرارة الأقطاب في حالة الإقلاع الطويل والمتكرر​

فرملة الحمل أثناء الإقلاع​

· من اجل محرك ذي حلقات انزلاق يتم اختيار كونتكتور ] AC2 , AC”2]، ومن اجل القفص السنجابي []AC4] ، مع مراعاة ان الاستعمال يتطلب عمليات تشغيل كبيرة​

· تيار الفرملة يكون كبيرآ​

· عند كل عملية فرملة يحدث قوس كهربائي على التماسات مؤديآ الى تآكل سطوحها​

· يمكن استبدال الكونتكتور ووضع آخر ذو استطاعة أكبر للحصول على زمن خدمة كهربائية معينة​

· يمكن حساب زمن الخدمة للكونتكتور من العلاقة :​

 من طرف Derraz Boujemaa الخميس نوفمبر 29, 2018 12:58 am

بارك الله فيك وشكرا على المتابعة

التوقيع

_________________