elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

Kontaktörler, Uygulama Alanları ve Seçim Kriterleri

Kontaktörler, elektrik devrelerinde bağlı bulundukları hattın anahtarlanmasında kullanılır. Kontaktörler anahtarlama işlemini, bobin uçlarına uygulanan gerilim sayesinde, açık kontaklarını kapatıp kapalı kontaklarını açık konuma getirerek gerçekleştirir. Uygulanan gerilim kesildiğinde ise kontaklar tekrar konum değiştirerek başlangıç konumlarına geri döner, böylece kontaktörler bağlı bulunduğu hattın açılıp-kapatılmasında kullanılmış olurken, otomatik sigorta veya termik-manyetik şalter gibi herhangi bir aşırı akım koruması sağlamazlar. Bu yazımızda kontaktörlerin yapısını, çalışma prensibini ve seçim kriterlerini inceledik.



A- A+
17.04.2024 tarihli yazı 2175 kez okunmuştur.
Kontaktör, manyetik alan altında elektrik devrelerini açıp kapatabilen elektromekanik anahtarlama ekipmanıdır ve yük tarafındaki gerilim seviyesinden çok daha düşük gerilim seviyelerinde çalışarak anahtarlama imkanı sunarlar. Örneğin, 230 V ile çalışan bir motor, bobini 24 V ile enerjilenen bir kontaktör vasıtasıyla rahatlıkla kontrol edilebilir. Kontaktörün temel anlamda çalışma prensipleri röle ile benzer yapıdadır. Ancak, kontaktör çok daha yüksek akım kapasitesi gerektiren uygulamalarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
 

Kontaktörlerin Uygulama Alanları Nelerdir?


Kontaktörler, elektrik devrelerinde enerji açma kapama işlemlerinin sık yapıldığı ve yüksek güçlü yüklerin kontrol edildiği çeşitli alanlarda öncelikli tercih sebebi olmaktadır. Bu alanlar şu şekilde sıralanabilir:

Endüstriyel Otomasyon Sistemleri
► Elektrik Motor Sürücüleri
► Yüksek Güçlü Aydınlatma Sistemleri
► Isıtma Sistemleri
► Elektrik Dağıtım Sistemleri
► Acil Durum Güç Sistemleri
► Akıllı Ev Sistemleri
► HVAC Sistemleri
► Kompanzasyon Sistemleri
► Asansör ve Yürüyen Merdiven Kontrolü
► Endüktif Yük Kumandası
► Pompa ve Kompresör Kontrolü

Kontaktörler elektrik motorları, kompanzasyon, pompa, konveyör, kompresör, aydınlatma kontrolü gibi elektrik yüklerine doğrudan bağlanırlar. Kontaktörler, tek başına devre koruma elemanı olarak kullanılamazlar ancak termik röleyle birlikte kullanıldığında devreleri aşırı yük akımlarına karşı korurlar. Ayrıca PIR, LDR, yük sensörü, IoT yönetimi gibi farklı sentörler veya elektromekanik anahtarlayıcılarla birlikte kullanılır.

Çalışma Prensibi: Kontaktör üzerinden geçen akım, bobini enerjilendirip manyetik alanın oluşmasını, üretilen manyetik alan da hareketli elektromanyetik çekirdeğin armatürü çekmesini sağlar. Bu durumda, normalde kapalı kontak sabit ve hareketli kontaklar arasındaki devreyi tamamlar ve akım bu sayede yüke aktarılır. Enerji kesildiğinde ise, yay geri dönüş mekanizması bobini başlangıç konumuna geri hareket ettirir ve devrede herhangi bir akım akışı olmaz.

Bağlantısı: Kontaktör bağlantısının yapılmasından önce, etiket değerlerinin uygulaması yapılacak olan sistem ile uyumlu olup olmadığına dikkat edilmelidir. Sonrasında ise, bobin girişleri olan A1 ve A2’nin sırasıyla faz ve nötr bağlantıları yapılmaktadır. Mevcut tipik bobin gerilimleri 12, 24, 48, 110, 230 ve 400V olarak uygulanmaktadır. Kontaktörün, şebeke tarafındaki ana enerji bağlantısı L1, L2 ve L3 girişleri ile yapılırken, kontaktör çıkışında beslenilecek olan cihaz bağlantısı T1, T2 ve T3 girişleri üzerinden tamamlanmaktadır.

Ekipmanları ve Yapısı: Kontaktör temel olarak; bir bobin, anahtar kontakları ve muhafazadan oluşur.

1) Bobin: Kontaktörün en önemli bileşeni olan bobin, kontakların hareketi için gereken manyetik alana bağlı itme kuvvetini sağlamaktadır. Sabit ve hareketli iki parçadan oluşan elektromanyetik bir çekirdeğin etrafına sarılmış olan bobin yapısı, bir yay geri dönüş mekanizması ile birbirine tutunmaktadır. Hareketli parça aynı zamanda armatür adını almaktadır.

2) Kontaklar: Kontaklar bir kontaktörde akım taşıma işlevini yerine getiren, ve açma-kapama işlemi için hareket eden parçalardır. Kontaklar; kontak yayları, yardımcı kontaklar ve güç kontakları olmak üzere farklı yapılarda bulunabilirken, güç kontakları sabit ve hareketli kontak olarak iki yapıdan oluşmaktadır. Kontak yapımı için kullanılan malzeme sabit ve kararlı bir ark direncine sahip olmalı ve ayrıca erozyona ve mekanik strese de dayanmalıdır. Yüksek akım AC ile DC uygulamalarda malzeme gümüş kalay oksit iken, düşük akım AC uygulamalarda malzeme gümüş nikel ve gümüş kadmiyum oksittir.

3) Dış Kasa: Kontaktörün bobini ve kontaklarını aşırı ısınma ve patlama gibi risklerden ve kir, nem, yağ girişi gibi çevresel etkilerden koruyan bir çerçeve yapısıdır. Ayrıca enerji verildiğinde kontaklara doğrudan dokunulmasını önler.

 

Kontaktörlerin Seçim Kriterleri:


Doğru kontaktör seçimi, verimli bir sistem performansı ve uzun ömürlü kullanım için kritik öneme sahiptir. Bu bağlamda aşağıdaki faktörler göz önünde bulundurularak elektrik sistemlerinin hem güvenilirliği hem de verimi artırılabilir:

► Kontrol edilen yük türü
► Kontrol edilen yükün nominal akım/güç talebi
► İşletme gerilimi seviyesi ve türü
► Bobin kontrol gerilimi
► Güç kademesi
► Maruz bırakılacak anahtarlama sayısı
► Çevre koşulları ve ortam sıcaklığı

 

Sigma Kontaktörler Nasıl Seçilir?


Kontaktör seçiminde, kutup sayısı, anma akımı, anma gerilimi (kontaktörün kumanda edeceği gerilim değeri), bobin çalışma gerilimi, anma gücü (kontaktörün kumanda edeceği yükün gücü) ve kullanma kategorisi (yük karakteristiği) büyük önem taşır. AC-1 kullanma kategorisi, akkor ampuller, elektrikli ısıtıcılar gibi rezistif yüklerin (ohmik yükler) kumandasında kullanılacak kontaktör sınıfıdır. AC-3 kullanma kategorisi; en çok kullanılan yük sınıfı olup, sincap kafesli motorlara yol vermek için kullanılan kontaktör sınıfıdır. AC-5a kullanma kategorisi; yüksek veya düşük basınçlı sodyum buharlı, civa buharlı lambaların tanımlandığı yük sınıfıdır. AC-6b ise kompanzasyon sistemlerinde kullanılan kontaktörlerin tanımlandığı yük sınıfıdır.

 

Kontaktörlerin Kullanma Kategorileri


Çeşitli uygulamalar için kullanılacak kontaktörleri seçerken kontaktörün kumanda ettiği yükün tanımlandığı kullanım kategorisi esastır. Kullanma kategorileri uygulamaya göre kapama akımını, kesme akımını ve güç faktörünü belirler. Bir uygulama için bir kontaktörün doğru seçimi, o kontaktörün söz konusu akımı yüke güvenilir bir şekilde sağlayabileceği, istenilen servis ömrünün tamamında, aşırı ısınma olmadan veya ana kutupların daha düşük seviyede kullanılmasına neden olmadan çalışabilmesidir.

TS EN 60947-4-1’de kontaktörün kullanma kategorileri ile ilgili sık kullanılan elektriksel büyüklükler şöyledir.

I: Kapama akımı
Ie: Nominal işletme akımı
Ic: Kesme akımı
U: Kapamadan evvelki gerilim
Ue: Nominal işletme gerilimi
Ur: Kesmeden sonra oluşan toparlanma gerilimi
 

Kontaktörlerin En Çok Kullanıldığı Kullanma Kategorileri





TS EN 60947-1'e göre öne çıkan diğer kullanma kategorileri



 

Kullanma Kategorilerine Göre Kontaktör Seçimi

 

AC-1 Sınıfında Kullanılacak Kontaktör Seçimi


AC-1 kategorisi endüktif olmayan omik karakterli yükleri içerir. Isıtıcı devreleri buna örnek verilebilir. AC-1 kategorisinde kapanan akım kesilen akıma eşittir. Tek fazlı ısıtıcı devrelerinin kumandasında 2 kutup seri bağlanırsa anma çalışma akımı kontaktör işletme akımının 1.6 katı, 3 kutup seri bağlanırsa 2.25 katı alınabilir.
 

AC-2 Sınıfında Kullanılacak Kontaktör Seçimi


Bilezikli asenkron motorlara yol verme, ters akımla frenleme ve adımlı çalışma durumunda AC-2 kullanma kategorisine göre kontaktör seçimi yapılmalıdır. Vinç ve metalurji uygulamaları, tel ve kablo çekme makineleri bu sınıfa girerler. AC-2 sınıfında kontaktör anma çalışma akımının 2.5 katını kapayabilmeli ve kesebilmelidir.
 

AC-3 Sınıfında Kullanılacak Kontaktör Seçimi


En sık kullanılan kullanım kategorisidir. Sincap kafesli motorlara yol verme ve durdurma AC-3 sınıfını belirler. Kapama akımı motor yol alma akımına eşittir. Standartta bu akım 6xIe olarak belirtilmiştir. Kontaktör motor tam yük akımını keser. Kompresörler, pompalar, fanlar, valfler, asansörler, konveyörler, klimalar bu sınıfa girer.

Asenkron motorlara doğrudan yol vermede AC-3 kullanma kategorisine karşılık gelen motor nominal gücüne göre kontaktör seçimi yapılır.

Yüksüz halde yıldız - üçgen yol vermelerde yıldız kontaktöründen, motor nominal akımının yaklaşık 1/3’ü geçeceğinden, yıldız kontaktörü; AC-3 kullanma kategorisine göre nominal motor gücünün 1/3’ü değerinde seçilir.
 

Hat ve üçgen kontaktörü, motor sargıları ile seri bağlı olduğundan işletme esnasında bu kontaktörlerden motor sargı akımı geçer. Onun için bu kontaktörler AC-3 kategorisine göre motor nominal gücünün 0.58 katı değerinde seçilir. Yük altında yol alan motorlara yıldız - üçgen yol vermede bütün kontaktörler AC-3 kullanma kategorisine göre ve motor nominal gücünün 0.58 katı değerinde seçilir.



 

DC Yüklerin Kumandası için Kullanılacak Kontaktörlerin Seçimi


DC yüklerin anahtarlanması esnasında arkın söndürülmesi AC anahtarlamaya göre daha güç olduğundan kumanda edilecek devrenin özellikleri kadar L/R zaman sabiti de önem kazanmaktadır. Ayrıca DC devreleri kumanda edecek kontaktörlerin kutupları aşağıda gösterildiği gibi seri bağlanmalıdır.
 

DC devreleri kumanda edecek kontaktörün seri bağlantı şeması
 
 

Aydınlatma Yüklerinin Kumandası İçin Kullanılacak Kontaktörlerin Seçimi


Aydınlatma devrelerinin anahtarlanmasında kullanılacak kontaktörlerin seçiminde lambanın tipi, kompanzasyon yapılıp yapılmadığı, toplam bağlı lamba sayısı önemlidir. Akkor flamanlı lambaların devreye alınması esnasında oluşan anlık pik akımları nominal akımın 10-15 katına kadar çıkabilmektedir. Civa buharlı lambalarda ise 10 dakikaya varan ve anma akımının 2.2 katına ulaşabilen ön ısınma süresi mevcuttur.


 

Sigma Kontaktör Çözümleri


Sigma kontaktörleri; kompanzasyon, motorlarda yıldız üçgen yol verme, otomasyon sistemleri, aydınlatma, akıllı ev sistemleri, kumanda panoları, asansör sistemleri ve makine kontrolü gibi çeşitli sektörel ihtiyaçları karşılamak üzere müşteri memnuniyeti odaklı tasarlanmış ürünler sunmaktadır.

Sigma Alçak Gerilim Kontaktörleri 9A’den 800A’e kadar TS EN 60947-4-1 standardına uygun olarak Türkiye’de üretilerek, çeşitli kullanma kategorilerinde motorların, aydınlatma sistemlerinin, kompanzasyon sistemlerinin ve çeşitli endüktif yüklerin anahtarlanmasında ve kumandasında güvenle kullanılır.




 

Sigma Kontaktörleri'nin Temel Özellikleri


► 3-4 kutuplu güç kontaktörleri,6-8 kutuplu enversör kontaktörler, mini kontaktörler, modüler kontaktörler, DC uygulamalar için kontaktörler
► 9A'den 800A’e kadar anma akımı ( 2.2kW - 450 kW )
► Geniş aksesuar imkanı
► Farklı bobin gerilimlerinde üretim imkanı
► 100-125-150-180-250A kontaktörlerde AC/DC ortak bobinli üretim imkanı
► Üstten, sol yandan ve sağ yandan aksesuar takılabilme imkanı
► Çift taraflı bobin terminal girişleri (SCG tiplerinde)
► Yüksek mekanik ve elektriksel ömür


                   

Kaynak


Aktif etkinlik bulunmamaktadır.
ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar