کنتاکتور و رله از دستگاه‌های الکترومکانیکی هستند که در صنایع مختلفی کاربرد دارند. هدف استفاده از رله و کنتاکتور در بسیاری از موارد یکسان است. این دستگاه‌ها به عنوان اجزای مهمی در طراحی و عملکرد صحیح و ایمن سیستم‌های الکتریکی نقش مهمی دارند. در این مقاله، به معرفی عملکرد، تفاوت‌های بین رله و کنتاکتور و همچنین کاربردهای آن‌ها پرداخته خواهد شد. پس همراه ما باشید!

کنتاکتور چیست؟

کنتاکتور یک دستگاه الکترومکانیکی است که برای کنترل جریان الکتریکی و قطع و وصل بارهای الکتریکی سنگین استفاده می‌شود. واژه “کنتاکتور” از کلمه “کنتاکت” نشأت می‌گیرد که به معنی اتصال الکتریکی است. (خرید و قیمت کنتاکتور )

کنتاکتورها می‌توانند دارای چندین کنتاکت باشند که به طور همزمان بارهای مختلف را کنترل کنند. همچنین، در برخی از مدل‌ها، قابلیت اتصال مدارهای فرعی و توابع تأخیر را نیز دارند. این ویژگی‌ها کنتاکتورها را بهترین گزینه برای کنترل و مدیریت بارهای سنگین الکتریکی در سیستم‌های قدرت و صنعتی می‌کند.

کاربردهای کنتاکتور:

کنتاکتورها معمولاً برای کنترل بارهای سنگین مانند موتورهای الکتریکی، خطوط توزیع برق، تجهیزات صنعتی و سیستم‌های اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شوند. آن‌ها قابلیت خاموش و روشن کردن بارهای بزرگ را دارند و قادر به تحمل جریان‌های بالا هستند. در ادامه، تعدادی از کاربردهای اصلی کنتاکتور را با توضیحات کامل برای شما اشاره کردیم:

• الکتروموتورها: یکی از کاربردهای اصلی کنتاکتورها کنترل و راه‌اندازی الکتروموتورهاست. آنها جریان الکتریکی را به الکتروموتورها ارسال می‌کنند و قادر به روشن و خاموش کردن موتورها بر اساس نیاز هستند. الکتروموتورهای بزرگ و صنعتی نیاز به جریان بالا و قطع و وصل دقیق دارند که توسط کنتاکتورها انجام می‌شود.
• خطوط توزیع برق: کنتاکتورها در سیستم‌های توزیع برق برای کنترل و مدیریت جریان‌ها و ولتاژهای بالا استفاده می‌شوند. آن‌ها به عنوان سوئیچ‌های قدرت جریان بالا عمل می‌کنند و قادر به قطع و وصل خطوط برق اصلی هستند.
• اتوماسیون صنعتی: در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی، کنتاکتورها برای کنترل و مدیریت دستگاه‌ها و تجهیزات مختلف استفاده می‌شوند. آن‌ها کمک می‌کنند تا مدارها فعال یا غیرفعال شوند، بارها را روشن و خاموش کنند و عملکرد کلی سیستم را کنترل کنند.
• صنایع و سیستم‌های خودکار: در صنایع مختلفی مانند خطوط تولید، رباتیک و سیستم‌های خودکار، کنتاکتورها برای کنترل و مدیریت تجهیزات و دستگاه‌ها استفاده می‌شوند. آن‌ها قادر به انجام عملیات پیچیده مانند توقف و راه‌اندازی ماشین‌آلات، تنظیم سرعت و کنترل فعالیت‌های صنعتی هستند.
• سیستم‌های تأسیساتی: در سیستم‌های تأسیساتی مانند سیستم‌های تهویه، سرمایش و گرمایش، کنتاکتورها به عنوان قطع‌کننده‌ها و رله‌های قدرت استفاده می‌شوند. آن‌ها به طور خاص در کنترل و راه‌اندازی سیستم‌های چیلر، پمپ‌های آب و واحدهای مدیریت تهویه استفاده می‌شوند.

اجزای تشکیل دهنده کنتاکتور

• قطع‌کننده (Main Contacts): این قسمت از کنتاکتور مسئول برقراری و قطع کردن اتصال بین منابع تغذیه و بار است. زمانی که کنتاکتور فعال می‌شود، قطع‌کننده باز می‌شود و وقتی کنتاکتور خاموش می‌شود، قطع‌کننده بسته شده و اتصال برق بین منابع و بار برقرار می‌ماند.
• مغناطیس قدرت (Power Magnet): این بخش از کنتاکتور برای تأمین نیروی مغناطیسی برای عملکرد قطع‌کننده استفاده می‌شود. توسط جریان الکتریکی عبوری که از طریق خط قدرت می‌گذرد، مغناطیس قدرت فعال می‌شود و قطع‌کننده را در حالت باز یا بسته قرار می‌دهد.
• قطب‌های صفحه‌ای (Auxiliary Contacts): این قطب‌ها برای کنترل و مدیریت اجزای دیگر سیستم استفاده می‌شوند. آن‌ها می‌توانند انواع سیگنال‌ها را به سایر دستگاه‌ها یا تجهیزات منتقل کنند. مثلاً می‌توانند برای اعلام خطاها، رله‌های اضافی و یا سیستم‌های اتوماسیونی استفاده شوند.
• حفاظت حرارتی (Thermal Overload Relay): این قسمت مسئول حفاظت از موتور در برابر بار زیاد و گرمای اضافی است. در صورتی که موتور بار زیادی داشته باشد یا دمای آن افزایش یابد، حفاظت حرارتی عملکرد کنتاکتور را قطع می‌کند و از آسیب به موتور جلوگیری می‌کند.
• محدودکننده جریان (Current Limiting Device): این اجزا برای کنترل و محدود کردن جریان عبوری از کنتاکتور استفاده می‌شوند. آن‌ها جریان را به مقدار مجاز خود محدود می‌کنند و از خطر اتصال‌های نامطلوب و خطرات بیش از حد جریان جلوگیری می‌کنند.
• موانع قوی (Arc Chutes): این اجزا ایمنی بیشتری را در برابر لگن جرقه و آتش‌سوزی ارائه می‌دهند. آن‌ها به منظور خاموش کردن جرقه‌های القایی که در هنگام قطع جریان الکتریکی ایجاد می‌شوند، استفاده می‌شوند.

این اجزا به طور کلی وظایف مشخصی را در کارکرد و کنترل کنتاکتورها بر عهده دارند و در کنار یکدیگر برای عملکرد صحیح و ایمنی سیستم های الکتریکی استفاده می‌شوند.

انواع کنتاکتور

کنتاکتورها در انواع مختلفی وجود دارند و هرکدام وظایف مخصوص به خود را دارند. در ادامه انواع کنتاکتورها همراه با وظایف آن‌ها آورده شده است:

• کنتاکتور قدرت (Power Contactor): وظیفه اصلی کنتاکتور قدرت کنترل جریان برق و قدرت بارهای سنگین و بالا مانند موتورها و خطوط قدرت را دارد. آن‌ها معمولاً در سیستم‌های توزیع برق صنعتی استفاده می‌شوند.
• کنتاکتور نورپردازی (Lighting Contactor): این نوع کنتاکتور برای کنترل و روشن و خاموش کردن نورپردازی‌ها و سیستم‌های روشنایی استفاده می‌شود. آن‌ها معمولاً در ساختمان‌ها، پارکینگ‌ها، و فضاهای عمومی استفاده می‌شوند.
• کنتاکتور حرارتی (Thermal Contactor): این نوع کنتاکتور برای کنترل و عملکرد در دستگاه‌هایی که نیاز به حرارت دارند، مانند فرآیندهای صنعتی، سیستم‌های گرمایش و سرمایش استفاده می‌شود.
• کنتاکتور تعمیراتی (Maintenance Contactor): این کنتاکتورها برای ایجاد قطع قدرت بین یک تابلو برق و یک دستگاه، به منظور تعمیر و نگهداری سیستم برقی استفاده می‌شوند.
• کنتاکتور استارتر (Starter Contactor): استارترها یا کنتاکتورهای استارتر برای راه‌اندازی و توقف موتورهای الکتریکی با جریان بالا استفاده می‌شوند. آن‌ها حرکت موتور را کنترل می‌کنند و در مدارهای استارت و دلتا اثرگذار هستند.

هرکدام از این انواع کنتاکتورها در کاربردهای خاص خودشان کاربرد دارند و وظایف مختلفی را در سیستم‌های الکتریکی بر عهده دارند.

رله چیست؟

رله یا رله الکترومغناطیسی (Electromagnetic Relay) یک دستگاه الکترومکانیکی است که بر اساس اثرات مغناطیسی، جریان الکتریکی را کنترل می‌کند. رله شامل قسمت‌های مکانیکی و قسمت‌های الکتریکی می‌شود. رله به عنوان یک سوئیچ قدرت، قابلیت کنترل جریان بالا را داراست و در کنترل و محافظت از مدارهای الکتریکی بسیار کاربرد دارد.

کاربردهای رله

رله در بسیاری از صنایع و کاربردهای الکترونیکی و الکتریکی استفاده می‌شود. در ادامه، چند کاربرد مهم رله را برایتان تشریح خواهیم کرد:

• کاربردهای صنعتی: رله‌ها در صنعت استفاده وسیعی دارند، از جمله برای کنترل و مدیریت موتورها، پمپ‌ها، وسایل نوری، سیستم‌های سرمایش و گرمایش، سیستم‌های خنک‌کننده و تهویه هوا، برق رسانی و سیستم‌های توزین و تعداد گیری.
• سیستم‌های خانگی: رله برای کنترل و مدیریت دستگاه‌های خانگی نیز استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در سیستم‌های روشنایی، کنترل دمای اجزای یخچال و فریزر، کنترل تنظیمات دستگاه‌های صوتی و ویدیویی و همچنین در دستگاه‌های امنیتی مانند سیستم‌های اعلام سرقت و دزدگیر نیز استفاده می‌شود.
• خودروها: رله به طور گسترده در خودروها استفاده می‌شود. از جمله کاربردهای رله در خودرو می‌توان به رله روشنایی، رله ترمز، رله وقفه سوخت برق، رله باتری و رله جریان سیستم‌های الکترونیکی و اتوماسیون خودرو اشاره کرد.
• سیستم‌های امنیتی: در سیستم‌های امنیتی مانند درب‌های اتوماتیک، آژیرها، سنسورهای حرکت، دوربین‌های مداربسته و سیستم‌های کنترل دسترسی نیز از رله استفاده می‌شود.
• صنعت خودروسازی: در صنعت خودروسازی، رله در کنترل سیستم‌های الکترومکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شامل کنترل موتورهای سنگین، سیستم‌های رانندگی، سیستم‌های نورپردازی، سیستم‌های کیسه هوا و سیستم‌های کنترل ترمز می‌شود.

این تنها چند نمونه از کاربردهای رله است و در واقع رله در هر کاربردی که نیاز به کنترل و مدیریت جریان الکتریکی وجود دارد، استفاده می‌شود.

اجزای تشکیل دهنده رله

رله تشکیل شده است از چندین اجزاء که هرکدام وظایف مختلفی را در عملکرد رله ایفا می‌کنند. این اجزا عبارتند از:

• المان کنترل کننده (Control Coil): این المان برای تولید میدان مغناطیسی استفاده می‌شود. جریانی که از آن عبور می‌کند، میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که تاثیر مستقیمی روی عملکرد رله دارد.
• قطعه سوئیچ‌ که معمولاً با کارکرد یک نقطه (SPST)، دو نقطه (SPDT) یا سه نقطه (DPDT) وجود دارد. سوئیچ در وضعیت قطع و وصل قرار می‌گیرد و با تغییر وضعیت سوئیچ، اتصال یا قطع شدن مدار اصلی رله را کنترل می‌کند.
• نواره لاستیکی (Armature): نواره یا بازوی لاستیکی به سوئیچ متصل می‌شود و در واکنش به میدان مغناطیسی تولید شده توسط المان کنترل کننده، جا به جایی می‌کند و باعث قطع یا وصل شدن سوئیچ می‌شود.
• مخازن مغناطیسی (Magnetic Core): مخازن مغناطیسی یا قلوه‌های مغناطیسی برای جذب و نگه‌داشتن انرژی مغناطیسی ایجاد شده توسط المان کنترل کننده استفاده می‌شوند. این مخازن به عنوان یک محفظه برای تمرکز تاثیر میدان مغناطیسی استفاده می‌شوند.
• مجدد مروج (Pole Piece): مجدد مروج در مخازن مغناطیسی نصب شده است و برای درست و صحیح جذب میدان مغناطیسی و تمرکز آن به سوئیچ، استفاده می‌شود.

این اجزا با همکاری و هماهنگی در عملکرد رله، اتصال و قطعی انجام می‌دهند و مدارهای الکتریکی را کنترل می‌کنند.

انواع رله

در عملکرد و وظایف رله‌ها، انواع مختلفی وجود دارند. در ادامه، انواع رله را به همراه وظایف هر یک برایتان بیان کردیم:

• رله توان (Power Relay):
  وظیفه: کنترل و اتصال/قطع بارهای بزرگ الکتریکی توان مانند موتورها، ژنراتورها، گرمایش‌کننده‌ها و سیستم‌های صنعتی.
  استفاده: معمولاً دارای قدرت برق مصرفی بالا و قابلیت تحمل جریان بزرگ است.
• رله ولتاژ (Voltage Relay):
  وظیفه: بررسی و کنترل ولتاژ برق در یک مدار.
  استفاده: در سیستم‌های انتقال برق، جهت سنجش و کنترل ولتاژ برق و در صورت افزایش یا کاهش خارج از محدوده‌ی تعیین شده، عملکرد خاصی انجام می‌دهند.
• رله زمان‌سنج (Time Relay):
  وظیفه: تأخیر زمانی در اتصال یا قطع یک مدار را تنظیم می‌کند.
  استفاده: در صنایع اتوماسیون برای کنترل زمان برقراری یا قطع شدن مدارها، اتوماسیون ساختمانی و سیستم‌های روشنایی و سوئیچ‌های خودکار.
• رله حفاظت (Protection Relay):
  وظیفه: کنترل و محافظت از تجهیزات الکتریکی در مقابل خطرات مختلف مانند جریان بیش از حد، ولتاژ بالا یا پایین، قطعی در مدارها و…
  استفاده: در سیستم‌های انتقال برق، تولید برق، صنعت فولاد و سیستم‌های انرژی خورشیدی و بادی.
• رله حالت جامد (Solid-State Relay):
  وظیفه: اتصال/قطع مدارها بدون استفاده از قطعه مکانیکی سوئیچ.
  استفاده: در سیستم‌های الکترونیکی با سرعت بالا، کنترل دقیق و دوام بالا.

تفاوت‌های کنتاکتور و رله

به طور کلی، کنتاکتور و رله هر دو از اجزای کنترل سیستم‌های صنعتی هستند که برای کنترل بارهای الکتریکی استفاده می‌شوند. اما تفاوت‌های زیر بین کنتاکتور و رله وجود دارد:

ساختار مکانیکی

• کنتاکتور: ساختار مکانیکی کنتاکتورها عموماً برای کنترل بارهای الکتریکی بزرگ طراحی شده است. آن‌ها معمولاً دارای یک بدنه بزرگتر و قابلیت اتصال به چندین کنتاکتور و ماژول‌های دیگر است.
• رله: رله‌ها به طور کلی ساختار کوچکتری نسبت به کنتاکتورها دارند. آن‌ها به صورت جداگانه و یا به صورت ماژول‌های مستقل موجود هستند.

قدرت کاری

• کنتاکتور: کنتاکتورها برای کنترل بارهای بزرگ و گروهی با توان بالایی طراحی شده‌اند. آن‌ها معمولاً قادر به تحمل جریان و ولتاژهای بزرگتر هستند.
• رله: رله‌ها به طور کلی برای کنترل و حفاظت از بارهای کوچک‌تر و مدارهای الکتریکی با توان کمتر استفاده می‌شوند.

عملکرد و کاربردها

• کنتاکتور: کنتاکتورها معمولاً برای کاربردهای صنعتی استفاده می‌شوند که نیاز به کنترل مداوم بارهای سنگین دارند، مانند کنترل موتورهای الکتریکی، پمپ‌ها، کمپرسورها و سیستم‌های گرمایش و سرمایش.
• رله: رله‌ها بیشتر برای کاربردهایی استفاده می‌شوند که نیاز به کنترل بارهای الکتریکی در شرایط خاص، مانند زمانبندی، محافظت و کنترل خاص دارند.

ولتاژ کاری

• کنتاکتور: کنتاکتورها معمولاً برای سیستم‌های با ولتاژ‌های بالا مانند تأسیسات صنعتی و انتقال برق طراحی می‌شوند.
• رله: رله‌ها به طور کلی برای کاربردهایی با ولتاژ کاری معمولی طراحی شده‌اند، مانند کاربردهای خانگی و صنعتی با ولتاژ کمتر.

سخن آخر

در این مقاله سعی کردیم به معرفی کنتاکتور و رله و بیان عملکرد آن‌ها بپردازیم. همانطور که اشاره شد کنتاکتور و رله دو دستگاه الکترومکانیکی هستند که برای کنترل بارهای الکتریکی استفاده می‌شوند. با این حال، تفاوت‌های مهمی بین آن‌ها وجود دارد. کنتاکتورها معمولاً برای کنترل بارهای سنگین و صنعتی استفاده می‌شوند، در حالی که رله‌ها برای کنترل بار الکتریکی کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، کنتاکتورها دارای قابلیت‌های بیشتری نظیر تحمل جریان بالا و کنترل فعالیت‌های متعدد هستند. در مقابل، رله‌ها به طور کلی برای کاربردهای کوچکتر به کار می‌روند. پس از اطلاع از تفاوت‌ها و وظایف هر دستگاه، می‌توانیم از آن‌ها به عنوان ابزارهای مناسب برای کنترل بارهای الکتریکی استفاده کنیم.