Kontaktörler kullanım alanları ve seçimi

Kontaktörler kullanım alanları ve seçimi

22.10.2014

Kontaktör, bir elektrik devresini başka bir devrenin kapanması ile kapatan veya açan elektromekanik bir alettir. Genelde elektrik motorlarının uzaktan kontrol edilmesinde kullanılır. "Normalde açık" ve "normalde kapalı" olmak üzere iki türü vardır.

Kontaktörün üzerinde iki devre vardır. Bunlardan biri uyartım devresi diğeri kontak devresidir. Uyartı devresinde genelde 12, 24 veya 220 V, Kontak devresi genelde 220 V ve üzerinde gerilimde olur. "Normalde kapalı" tipte, uyartım akımı yoksa kontak devresi kapalıdır.

Uyartım devresinde akım olduğunda veya akım kesildiğinde bir selenoid tarafından hareket ettirilen sürgü, kontak pabuçlarını, kontak plakalarına bastırır veya çeker. Bu sayede düşük voltajlı veya akımlı bir devre yüksek voltajlı veya akımlı bir devreyi kontrol etmiş olur.

Kontaktörler, başta elektrik motorları olmak üzere; kompanzasyon, ısıtma gibi
elektrik tesislerinin kablo ile uzaktan kumanda edilmelerine imkan sağlarlar.Termik röleler ile kullanıldığında ise cihazları ve tesisleri aşırı yük akımlarına karşı korurlar.

KONTAKTÖRLERİN KULLANMA KATEGORİLERİ

Kontaktörlerin kullanma kategorileri kontaktörün açma akımını ,kesme akımını ve güç faktörünü belirler, kullanma kategorilerinde AC sınıfı alternatif akım altında çalışan DC sınıfı ise doğru akım altında çalışan kontaktörleri belirler

AC1 Kullanma sınıfı:Genellikle ısıtıcılar gibi aktif yük çeken ve güç faktörü 095 ila 1 arasında değişen alternatif akım yükleri bu sınıfın içerisine girer

AC2 Kullanma sınıfı: Bilezikli asenkron motorların kumanda edilmesinde kullanılırlarMotorun yol alması boyunca nominal akımın 2,5 katı gibi bir akım çeker,kontaktörün ana kontakları bu akımı kaldırabilecek şekilde yapılandırılmıştır

AC3 Kullanma sınıfı:Kafesli asenkron motorlarının kumandasında kullanılmaktadırKullanma kategorilerinin içerisinde en yaygın olanıdırAsansörler konyevörler,yürüyen merdivenler soğutucular ve pompaların kumandası gibi çok çeşitli kullanım araçları vardır

AC4 Kullanma sınıfı : Bilezikli asenkron makinalarla kafesli asenkron makinaların ters akımda frenlenmesi ve kesik çalışmalarını kumanda ederlerYol verme anında motorlar nominal akımın 6-7 katı gibi bir akım çekerler,AC4 sınıfı kontaktörler bu akım değerinde açma ve kapama yapabilecek şekilde tasarlanmışlardır

AC-5a Kullanma sınıfı: elektrik deşarj lambası kontrol düzenlerinin anahtarlanması

AC-5b Kullanma sınıfı: Akkor Flamanlı lambaların anahtarlanması

AC-6a Kullanma sınıfı: Transformatörlerin anahtarlanması

AC-7a Kullanma sınıfı:Ev cihazlarında ve benzer uygulamalarda az endüktif yükler

AC-7b Kullanma sınıfı:Ev cihazlarında ve benzer uygulamalarda az endüktif yükler

AC-8a Kullanma sınıfı: Aşırı yük salıcılarının elle yeniden kurmalı,sızdırmaz soğutucu kompresör motor kontrolü

AC-8b Kullanma sınıfı:Aşırı yük salıcılarının otomatik olarak başlangıç konumuna gelen sızdırmaz soğutucu kompresör motoru

DC-1 Kullanma sınıfı:Endüktif olmayan veya az endüktif yükler,direnç fırınları

DC-3 Kullanma sınıfı: Şönt motorlar:Yol verme ter akımla frenleme ,yavaş hareket etme da motorlarının dinamik frenlenmesi

DC-5 Kullanma sınıfıeri motorlar :Yol verme ,ters akımla frenleme, yavaş hareket etme da motorlarının dinamik frenlenmesi

DC-6 Kullanma sınıfı: Akkor Flamanlı lambaların anahtarlanmasında kullanılırlar

Kullanım Sınıflarına Göre Kontaktör Seçimi

Kontaktör seçiminin en önemli noktalardan birisi, yükü iyi anlayabilmek ve ani yük karakteristik büyüklüklerini iyi tespit edebilmektir.

Önemli seçim parametreleri:
İşletme gerilimi (Ue), İşletme akımı (le), Bobin gerilimi, Kesilecek akım (lc), Kullanma sınıfı, çalışma türü ve kontak ömrüdür.

Motorlar için kontaktör seçimi:

Motorlar için kontaktör seçiminde önemli seçim parametreleri;
– Çalışma gerilimi (Ue),
– Motor çalışırken ki kesme akımı =
İşletme akımı (le),
– Motor kalkış akımı (lc=m x le),
– Kalkış sıklığı (K),
– Operasyon sayısıdır.

a. Kafesli asenkron motorlar:

Motor anma gücü (kW), işletme gerilimi ve motor çalışma tipi (sürekli, kesintili, kısa süreli vs.) dikkate alınır. Özellikle yüksek çevre sıcaklıkları veya arttırılmış güvenlik, tehlikeli bölge gibi sebeplerden düşük güçte çalıştırılan motorlar için
kontaktör seçimi yaparken, motor çalışma akımı dikkate alınmalıdır.

b. Bilezikli asenkron motorlar:

Stator ve rotor devresi için ayrı ayrı seçim yapılır. Stator kontaktörünün seçimi Ith termik akımına göre yapılır. Rotor devresindeki seçim için önemli kriterler ise; işletim durumu (kalkış, ayarlama), yalıtım (topraklama var veya yok), uygulama türü (ara kontaktör veya son kontaktör) dür.

c. AC Motorlara yol vermede kontaktör seçimi:

Doğrudan yol vermede; AC3 kullanma kategorisinde ve motor nominal gücüne
göre seçim yapılır. Yüksüz halde yıldız – üçgen yol vermelerde yıldız kontaktöründen, motor nominal akımın yaklaşık 1/3’ü geçeceğinden, yıldız kontaktörü; AC3 kullanma kategorisine göre nominal motor gücün 1/3’ü değerinde seçilir. Enerji ve üçgen kontaktörü, motor sargıları ile seri bağlı olduğundan işletme esnasında bu kontaktörlerden motor sargı akımı geçer.
Onun için bu kontaktörler AC3 kategorisine göre motor nominal gücün 1/√¯3 ’ü yani 0,58 katı değerinde seçilir.Yük altında yol alan motorlara yıldız – üçgen yol vermede bütün kontaktörler AC3 kullanma kategorisine göre ve motor
nominal gücün 1/√¯3 ’ü yani 0,58 katı değerinde seçilir.

d. DC Akım için kontaktör seçimi:

Doğru akımda arkın söndürülmesi alternatif akıma göre daha zordur. Seçim
işleminde yükün zaman sabiti L/R en az yük gerilimi ve akımı kadar önemli bir
büyüklüktür. Zaman sabiti (L/R) yaklaşık olarak endüktif olmayan yüklerde 1 ms,
şönt motorlarda 7,5 ms, seri motorlarda 10 ms, elektromıknatıslarda ise 300
ms’dir. Endüktif DC yükü anahtarlamada önemli parametreler; gerilim, yük türü
(omik veya endüktif) ve anahtarlama sıklığıdır.

e. Omik yükler:

Devreye alıp-çıkarmak için omik yükler en sorunsuz yüklerdir, çünkü kontaktör
üzerinden yalnızca anma akımı geçer. Kapama akımı kesme akımına eşittir.
Anahtarlama sıklığı arttıkça ortaya çıkacak ısının daha fazla olacağı göz önünde
bulundurulmalı ve AC1’ e göre seçilen kontaktörlerin anma akımı daha düşük
kabul edilerek hesaplama yapılmalıdır.Genellikle tek fazlı olan ısıtıcı devreleri
beslerken kullanılan 3 fazlı kontaktörlerin 2 veya 3 kutbu seri hale getirilir. iki kutup seri ise anma çalışma akımı 1,6xIe, 3 kutup seri ise 2xIe olarak hesaplanmalıdır.

f. Kompanzasyon uygulamaları:

Kondansatörler bağlandıkları devrelerde devreye sokulma anında yüksek frekanslı (1…5kHz) ve yüksek değerli geçici akımlara neden olur. Tek bir kondansatörün veya bir kondansatör grubu içindeki bir kapasitörün anahtarlanmas› birbirinden farklı özellikler gösterir. Kondansatör gruplarındaki kademeli devreye alma işlemi kontaktör için çok daha zordur. Çünkü kondansatör gruplarındaki kondansatörler kademeli olarak devreye alınırken
bataryanın çekim akımından başka paralel kondansatör arasında bir dolaşım akımı oluşur ve kontaktörü zorlar. Bu yüzden kompanzasyon uygulamaları için özel kontaktörler ve kombinasyonlar geliştirilmiştir. Gereken durumlarda akımı
sınırlamak için şok bobini kullanılır. Üç fazlı kondansatörlerin kumandası için geliştirilen kontaktörler kalkışta akımın değerini sınırlayan, sınırlama dirençli geçiş kontak blokları ile tasarlanmıştır.

g. Aydınlatma tesisi uygulamaları:

Aydınlatma uygulamalarında zaman zaman oluşabilen darbe gerilim ve akımlar kontaktörü zorlayabilir. Seçim için tip davranış ve kapama-kesme çalışması açısından sınıflandırılmıştır.Aydınlatma devrelerinde kontaktör seçimi yaparken ampül tipi, bağlantı, kompanzasyon olup olmadığı, devreye alma ve çalıştırma
akımı ve güç faktörü önemli noktalardır. Flamanlı lambalarda kontaktör, kapama sırasında lamba anma akımının 15 katına kadar yüklenirken kesme akımı anma akımına eşittir. Deflarj ve fluoresan lambalarda ise kompanzasyon yapılıp yapılmadığı çok önemlidir. Yüksek basınçlı civa buharlı lambalarda ön ısıtma
süresince (yaklaşık 5 dakika) işletme akımının iki katı bir akım söz konusudur. Halojen lambalarda ve sodyum buharlı lambalarda ise bu rejim süresi yaklaşık 10 dakikadır.


Kaynaklar:

http://tr.wikipedia.org/wiki/Kontakt%C3%B6r

http://www.federal.com.tr/inc/uploads/products_images/productss-59-TR%2012-kontaktorler-.pdf

http://frmsinsi.net/showthread.php?t=820266