راه اندازی موتور با کنتاکتور

موتور ها با تبدیل نیروی الکتریکی به مکانیکی و ایجاد حرکت کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارند. وقتی صحبت از روش راه اندازی موتور الکتریکی می شود، منظور نحوه اتصال آن به شبکه برق سه فاز است.

اگر موتور الکتریکی به صورت مستقیم به شبکه متصل شود در لحظه استارت جریان زیادی از شبکه می کشد. این جریان در موتور های کوچک و متوسط 5 تا 7 برابر و در موتور های با توان بالا به 10 برابر جریان نامی موتور می رسد. این جریان بالا به موتور آسیب میزند.

تجهیزات و روش های متفاوتی به منظور راه اندازی موتور طراحی شده است. استفاده از مداراتی که در آن از کلید کنتاکتور استفاده شده باشد یکی از این روش هاست.

در ادامه بیشتر با روش های راه اندازی موتور با کنتاکتور آشنا می شویم.

انواع روش راه اندازی موتور الکتریکی

راه اندازی موتور سه فاز به روش های مختلف صورت می گیرد. هر تکنیک با کنترل یکی از مشخصه های عملکردی موتور، اقدام به کاهش جریان هجومی می کند. راه اندازی با تکنیک ولتاژ کاهش یافته و یا با فرکانس کاهش یافته از جمله این روش ها است.

روش های راه اندازی موتور القایی قفسه سنجابی عبارتند از:

• راه اندازی مستقیم (L)
• راه اندازی به روش ستاره – مثلث (Star-Delta)
• راه اندازی با استفاد از اتو ترانسفورماتور
• راه اندازی با مقاومت استاتور
• راه اندازی موتور با سافت استارتر
• راه اندازی به درایو فرکانس متغیر (VFD)

انتخاب روش به ابعاد موتور و خواسته ما در نحوه کنترل جریان و ولتاژ بستگی دارد. به طور مثال موتور های کوچک به صورت مستقیم راه اندازی می شوند ولی  اگر موتور خیلی بزرگ باشد می توان از مقاومت های راه انداز استفاده کرد. این مقاومت ها در مسیر روتور یا استاتور قرار میگیرد تا جریان راه اندازی بالا را کنترل کند.
برخی روش ها مانند استفاده از سافت استارتر و یا درایو( VFD) با نام روش های نرم شناخته می شوند. جزئیات بیشتر در مورد این روش ها را در مقاله روش های راه اندازی موتور سه فاز ببینید.

در این محتوا تمرکز ما بر روش های راه اندازی موتور با کنتاکتور است.

معرفی کنتاکتور

پیش از ورود به بحث مدارات کنتاکتوری بهتر است کمی درباره کنتاکتور صحبت کنیم. کنتاکتور به عنوان یک تجهیز پرکاربرد در سوئیچینگ مدارات الکتریکی به کار می رود. به طور کلی کنتاکتور از دو بخش فرمان و قدرت تشکیل شده است. با فعال کردن بخش فرمان می توانیم به صورت غیر مستقیم مسیر جریان مصرف کننده را بسته و آن را به برق شبکه متصل کنیم.
در حقیقت کنتاکتور یک کلید الکترومغناطیسی است. تامین تغذیه بوبین سبب ایجاد یک میدان مغناطیسی می شود. این میدان مغناطیسی قادر است تیغه متحرک را جابجا و وضعیت مسیر جریان را تغییر دهد. در واقع با کنترل جریان بوبین می توانیم قطع و وصل جریان مصرف کننده را کنترل کنیم.
 همین ویژگی به ما امکان طراحی مدار راه اندازی موتور با کنتاکتور را داده است.

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با نحوه عملکرد کنتاکتور به مقاله ” کنتاکتور چیست و چگونه کار می کند ” مراجعه نمایید.

انواع مدار راه اندازی موتور با کنتاکتور

بسته به ابعاد موتور و نیاز های ما در لحظه راه اندازی و عملکرد موتور با کنتاکتور، روش های سیم بندی مختلفی وجود دارد. در سه ساختار زیر برای کنترل موتور باید از کنتاکتور استفاده شود. لازم به ذکر است برخی از نمونه های سافت استارتر و درایو نیز با استفاده از کنتاکتور موتور را راه اندازی می کنند.

• روش مستقیم
• روش ستاره مثلث
• روش چپ گرد و راستگرد

اگر ابعاد موتور کوچک باشد و نیاز به کنترل سرعت و گشتاور راه اندازی نداشته باشیم موتور را به روش مستقیم راه اندازی می­کنیم. اما اگر بخواهیم جریان راه اندازی در لحظه استارت تا حدی کنترل شود باید به سراغ مدار ستاره و مثلث برویم. این روش در موتور های سه فاز القایی با رنج توان متوسط مورد استفاده قرار می گیرد. گاهی اوقات نیاز به تغییر جهت حرکت موتور داریم. برای تغییر جهت حرکت موتور های با سایز کوچک و متوسط به کمک کنتاکتورها و به روش چپگرد – راستگرد انجام می شود.

راه اندازی موتور به روش مستقیم

از روش راه اندازی موتور با کنتاکتور به صورت مستقیم برای موتور های سه فاز کوچک استفاده می­شود. در موتور های کوچک گشتاور راه اندازی زیادی نیاز نداریم و جریان راه اندازی آنقدر شدید نیست که به موتور آسیب برساند. از طرفی راه اندازی مستقیم موتور طراحی ساده و به دلیل استفاده از تجهیزات کم، قیمت مقرون به صرفه ای دارد. به همین دلیل این روش در راه اندازی موتور الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.

در روش مستقیم بوبین کنتاکتور به صورت دستی با شستی ها و یا با کنترلر PLC تغذیه می­شود. راه اندازی موتور به روش مستقیم تغییر محسوسی در رنج جریان و ولتاژ راه اندازی ایجاد نمی­کند. اما ممکن است با تنش های مکانیکی مواجه باشیم. این روش برای سیستم هایی که در آن موتور دائما در حال روشن و خاموش شدن است توصیه نمی شود.

راه اندازی موتور با مدار ستاره – مثلث

در بین روش های راه اندازی موتور با کنتاکتور، روش ستاره – مثلث مناسب موتور های سه فاز با رنج قدرت متوسط است. با این روش جریان بالای راه اندازی توسط سیم بندی موتور به روش ستاره مهار می شود. پس از مدت مشخصی که موتور به 80 درصد بار نامی خود رسید، سیم بندی موتور به حالت مثلث تغییر وضعیت میدهد. در این روش به سه کنتاکتور برای راه اندازی نیاز داریم. در کنتاکتور اول موتور به روش ستاره و در کنتاکتور دوم به صورت مثلث سیم بندی می شود. کنتاکتور سوم به منظور جابجایی بین وضعیت ستاره به مثلث کاربرد دارد.

راه اندازی موتور با مدار راست گرد و چپ گرد

در این مدار ضمن راه اندازی موتور، نیاز به تعیین جهت حرکت داریم. به عنوان مثالی از کاربرد این روش می توان به عملکرد موتور آسانسور اشاره کرد که هم زمان با روشن شدن موتور، جهت حرکت تغییر کند. بدین منظور باید از سه کنتاکتور استفاده کنیم. وضعیت سیم بندی در این روش باید به گونه ای باشد که در صورت نیاز به تغییر وضعیت مسیر جریان دو فاز از مجموع سه فاز موتور جابجا شوند.

به جای استفاده از سه کنتاکتور می توانیم از یک کنتاکتور معکوس استفاده کنیم. کنتاکتور معکوس مجموعه ای از دو کنتاکتور (یکی برای هر جهت) است که توسط یک اینترلاک مکانیکی و/یا الکتریکی به هم وصل شده اند تا اطمینان حاصل شود که فقط یک کنتاکتور در هر زمان عمل می کند. شکل زیر نمونه ای از مدار چپگرد راستگرد موتور با استفاده از کنتاکتور را نشان می دهد.

انتخاب روش راه اندازی بر اساس قدرت موتور

بر اساس قدرت شبکه و انتظاراتی که در زمان راه اندازی موتور داریم روش راه اندازی به صورت جدول زیر طبقه بندی می شود. روش مقاومت راه انداز برای موتورهای روتور سیم پیچ و روش ستاره – مثلث برای راه اندازی موتور های روتور قفسی استفاده می شود. موتور های بزرگتر را هم که با سافت استارتر و یا درایو راه اندازی می کنیم.

قدرت نامی موتور بر روی پلاک آن حک شده است. توان حک شده بر روی پلاک موتور توان خروجی یا توان مفید است.

کنتاکتورهای موجود در بازار

با توجه به کاربرد گسترده کنتاکتور در صنایع، برند های مختلفی اقدام به تولید این تجهیزات کرده اند. در بازار برندهای زیادی از این محصول وجود دارد. از برندهای ایرانی تا برندهای آسیایی، اروپایی و آمریکایی. اگر بخواهید از روش راه اندازی موتور با کنتاکتور استفاده کنید، عملکرد مطمئن کنتاکتور اهمیت بیشتری پیدا می کند. به دلیل اهمیت بالای عملکرد صحیح آن در مدارات کنتاکتوری برخی از برندهای قابل اعتماد بازار را معرفی می کنیم.

کنتاکتور زیمنس

کنتاکتور زیمنس در کلاس موتوری از تنوع بالایی در رنج جریان و تغذیه بوبین برخوردار است. شرکت زیمنس پیشرو در صنعت طراحی و تولید انواع کنتاکتور در کلاس های مختلف است.

کنتاکتورهای سه فاز زیمنس براساس نوع کاربرد به سه دسته کلی تقسیم می شوند.

• کنتاکتور های قدرت زیمنس که با پیش کد 3RT شناخته می شوند.
• کنتاکتور های کنترلی و یا فرمان که با پیش کد 3RH شناخته می شوند.
• کنتاکتور های خازنی که با پیش کد 3RT26 شناخته می شوند.

کنتاکتور مورد استفاده در راه اندازی موتور از بیین محصولات سری 3RT انتخاب می شود.

کنتاکتور اشنایدر

اشنایدر الکتریک از جمله تولید کننده های شناخته شده کنتاکتور و سایر تجهیزات فشار ضعیف در سراسر دنیا است. تنوع بسیار بالا، عملکرد مطمئن و قیمت مناسب سبب گسترش استفاده از این تجهیزات در کاربردهای مختلف شده است.

کنتاکتور هیوندای

هیوندای از جمله برندهای معتبر شرقی یا آسیایی است که جای خود را در صنایع مختلف به خوبی باز کرده است. از جمله تجهیزات فشار ضعیف این برند کنتاکتورها هستند که انواع مختلفی دارند. کنتاکتور هیوندای با سری HGC شناخته می شود. سری HGC هیوندای رنج جریان 9 تا 900 آمپر را در 8 سایز مختلف پشتیبانی می کنند.

جمع بندی

برای راه اندازی موتور با کنتاکتور روش های مختلفی وجود دارد. استفاده از کنتاکتور در راه اندازی مستقیم موتور صرفا برای موتورهای کوچک تا متوسط قابل توجیه است. علاوه بر این مدار چپگرد/ راستگرد (REVERSE/FORWARD) نیز به کمک کنتاکتورها بسته می شود. همچنین در برخی کاربردها در کنار سافت استارتر و درایو نیز از کنتاکتور استفاده می شود. با مراجعه به فروشگاه زیمنس کالا کنتاکتور زیمنس را با ضمانت اصالت کالا و خدمات پس از فروش دریافت کنید.