Büyük güçteki elektromanyetik anahtarlara kontaktör
adı verilir. Rölelerde olduğu gibi kontaktörler de elektromıknatıs,
palet ve kontaklar olmak üzere üç kısımdan oluşur. Kontaktörler,
bir ve üç fazlı motor, ısıtıcı, kaynak makinesi, trafo vb. alıcıların
otomatik olarak kumanda edilmesinde kullanılır. Bu elemanların bobinlerinin
gerilimleri DC ya da AC olarak 24 - 48 - 220 - 380 volt olabilmektedir.
Şekilde verilen kontaktörün bobinine bir gerilim
uygulandığında kontaktör enerjilenir ve paletini çeker. Palet üzerinde
bulunan (5-6) nolu kontak ve (7-8) nolu kontak açılır. (1-2) nolu
kontak ve (3-4) nolu kontak kapanır. Bobinin akımı kesildiğinde,
kontaktör üzerinde bulunan yay, paletin demir nüveden uzaklaşmasını
sağlar. Bu durumda kapanmış olan (1-2) nolu kontak ve (3-4) nolu
kontak açılır. Açılmış olan (5-6) nolu kontak ve (7-8) nolu kontak
kapanır.
KONTAKTÖRLERİN YAPISI
1- Bobinler (Elektromıknatıs) :
Bobin ve demir nüveden üretilmiş elemandır. Bobinde gerilim uygulandığında
geçen akım manyetik alan oluşturarak mıknatısiyet meydana getirir.
Kontaktör bobinleri de doğru veya alternatif akımla çalışırlar.
Her iki akımla çalışacak kontaktörlerin demir nüveleri genellikle
E şeklinde yapılırlar. Eğer bobin doğru akımla çalışacaksa E şeklindeki
demir nüve, yumuşak demirden ve tek bir parça olarak yapılır.
Demir nüvenin dış bacaklarına plastikten yapılmış
iki pul konur. Bu pullar, bobin akımı kesildikten sonra kalan artık
mıknatısıyet nedeniyle paletin demir nüveye yapışık kalmasını önlerler.
Bobini alternatif akıma bağlanacak olan kontaktörlerin E şeklindeki
demir nüveleri, silisli saçların paketlenmesiyle yapılır. Böylece
manyetik devrenin demir kayıpları en küçük değere indirilmiş olur.
Bir kontaktör bobini alternatif gerilime bağlanırsa bu bobin alternatif
manyetik alan yaratır. Frekansı 50 olan bir şebekede bu manyetik
alan saniyede 100 kere 0 olur, 100 kere de maksimum değere ulaşır.
Manyetik alan maksimum olduğunda palet çekilir, sıfır olduğunda
da palet bırakılır. Bu nedenle palet titreşir, kontaklar açılır
ve kapanır, kontaktör çok gürültülü olarak çalışır. Bu sakıncayı
gidermek için demir nüvenin dış bacaklarının ön yüzlerinde açılan
oyuklara kalın bakır halkalar takılır. Bakır halkalar kullanılmazsa
bir titreme oluşur.
Bir transformatörün sekonder sargısı gibi çalışan
bu bakır halkaların her birinde gerilim indüklenir. Halkalar kısa
devre edilmiş olduklarından, indüksiyon gerilimi halkalardan akım
dolaştırır ve halkalar ek bir manyetik alan yaratır. Bu manyetik
alan esas manyetik alandan 90 derece geride olduğundan, demir nüvedeki
toplam manyetik alan hiçbir zaman sıfır olmaz. Bu nedenle palet
devamlı çekik kalır.
2- Palet :
Kontaktör nüvesinin hareketli kısmına palet denir. Palet üzerine
kontaklar monte edilmiştir. Kontaktörlerde kontakların açılıp kapanmaları
palet ile sağlanır. Palet, yerçekimi kuvvetiyle veya bir yay aracılığı
ile demir nüveden uzakta bulunur. Bobin enerjilendiğinde, palet
demir nüve tarafından çekilir ve kontaklar durum değiştirir.
3- Kontaklar :
Normalde
açık ve normalde kapalı olmak üzere iki tip kontak vardır. Palet
üzerine monte edilen hareketli kontakların bir kısmı kontaktör çalışmaz
iken açık konumda, bir kısmı ise kapalı konumdadır. Kontaktör bobini
enerjilendiğinde ise kontaklar durum değiştirir. Kontakların yapımında
gümüşün; bakır, nikel, kadmiyum, demir, karbon, tungsten ve molibden'den
yapılmış alaşımlar kullanılır. Bu alaşımlarda gümüşün sertliği artırılmış,
sürtünme ve arktan dolayı meydana gelecek aşınmalar azaltılmıştır.
Kontaktörde iki tip kontak mevcuttur. Bunlar :
- Güç kontakları (Ana Kontaklar)
- Kumanda kontakları (Yardımcı Kontaklar)
Güç kontakları yüksek akıma dayanıklı olup, motor
vb. alıcıları çalıştırmak için kullanılır. Bu nedenle yapıları büyüktür.
Kumanda kontakları ise, termik aşırı akım rölesi, zaman rölesi,
ısı kontrol rölesi, mühürleme vb. gibi düzeneklerin çalıştırılmasında
görev yapar. Bu nedenle yapıları küçüktür.
Kısaca; ana kontaklar yük akımını, yardımcı kontaklar
kumanda devresinin akımını taşırlar. Kontaktörün içinde normalde
açık ve normalde kapalı olmak üzere değişik sayıda kontak bulunur.
Bobin enerjisiz iken bazı kontaklar açık konumda bekler. Bobin enerjilendiğinde
açık kontaklar kapalı, kapalı kontaklar ise açık hale gelir. Kontaktörde
kontakların konumunun değişimi yukarıdaki şekilde gösterilir.
Bir alternatif akım kontaktörünün devresi
Bir doğru akım kontaktörünün devresi
Yukarıda soldaki şekilde, bir buton ve bir kontaktörle
yapılan bağlantının şeması verilmiştir. Bu bağlantıda Başlatma butonu
açıkken, A kontaktörü enerjilenemez. Yani A kontaktörü normal konumunda
bulunur. Bu durumda A1 kontağı açık ve L1 lambası sönüktür. A2 kontağı
kapalı olduğunda, L2 lambası yanmaktadır. Başlatma butonuna basıldığında
A kontaktörü enerjilenir. Normalde açık A1 kontağı kapanır ve L1
lambası yanar. Normalde kapalı A2 kontağı açılır, yanan L2 lambası
söner. Başlatma butonu serbest bırakıldığında, A2 kontaktörünün
enerjisi kesilir. Kontaklar normal konumlarına dönerler. L1 lambası
söner ve L2 lambası yanar.
Sağdaki şekilde ise Başlatma butonuna basıldığında
P ucundan gelen akım Başlatma butonundan, A1 kontağı ve A bobininden
geçerek devresini tamamlar. A kontaktörü veya rölesi, normal gerilimle
enerjilenir. Normalde kapalı A1 kontağı açılır. R1 direnci A bobinine
seri olarak bağlanır. R1 direncinde düşen gerilim nedeniyle A bobini
daha küçük bir gerilimle çalışmaya devam eder. Çünkü A bobinine
uygulanan bu küçük gerilim, paletin çekik kalmasını sağlar. A bobini
enerjilenince, A2 kontağı kapanır ve L1 lambası yanar. A3 kontağı
açılır, yanan L2 lambası söner.
Elektrik
Kumanda Teknikleri Ders Notları / Haluk Karahan & Savaş Kılınç @ 2003