يعد الكونتاكتور (Contactor) من أهم مكونات دوائر التحكم الكهربائية، ويُستخدم على نطاق واسع لتشغيل وفصل المحركات والأحمال الكهربائية. ويظهر استخدامه بكثرة في لوحات التحكم الخاصة بالمكيفات والمضخات والمراوح والضواغط وغيرها من المعدات الكهربائية.
يعتمد الكونتاكتور في عمله على مجال مغناطيسي يتولد عند تغذية البوبينة (Coil). وعندها تتغير حالة نقاط التلامس الرئيسية والمساعدة، مما يسمح بتوصيل أو فصل الحمل الكهربائي.
في هذا الدليل، سنتعرف على ما هو الكونتاكتور، مكوناته، طريقة عمله، أطرافه، الفرق بين نقاط NO وNC، طريقة فحصه، وكيفية اختيار الكونتاكتور المناسب.
ما هو الكونتاكتور (Contactor)؟
الكونتاكتور هو مفتاح كهربائي يعمل بطريقة كهرومغناطيسية. ويستخدم للتحكم في تشغيل وفصل الأحمال التي تحتاج إلى تيار أعلى من قدرة دوائر التحكم.
وعادةً تستخدم دائرة التحكم جهدًا منخفضًا نسبيًا لتشغيل بوبينة الكونتاكتور. وعند تغذية البوبينة، يتحرك القلب الحديدي ويغيّر حالة نقاط التلامس.
ومن التطبيقات الشائعة للكونتاكتور:
- تشغيل وإيقاف المحركات الكهربائية.
- التحكم في المضخات.
- تشغيل المراوح.
- التحكم في الضواغط.
- تشغيل بعض الأحمال الكهربائية الكبيرة.
- دوائر التحكم في أنظمة التكييف والتبريد.
- لوحات التحكم الصناعية.
لذلك، لا يقتصر استخدام الكونتاكتور على المصانع فقط، بل يدخل أيضًا في كثير من الأنظمة الكهربائية المستخدمة في المباني والمشروعات داخل السعودية.
مكونات الكونتاكتور (Contactor)
يتكون الكونتاكتور بشكل أساسي من مجموعة أجزاء تعمل معًا لتنفيذ عملية الفصل والتوصيل.
البوبينة (Coil)
البوبينة هي الجزء المسؤول عن توليد المجال المغناطيسي داخل الكونتاكتور.
وتحتوي عادةً على طرفين يرمز إليهما بـ:
A1 وA2
وعند تطبيق جهد البوبينة الصحيح بين A1 وA2، يتولد مجال مغناطيسي يجذب القلب الحديدي المتحرك.
وتتوفر بوبينات الكونتاكتور بجهود مختلفة، مثل:
- 24 فولت.
- 48 فولت.
- 110 فولت.
- 220 فولت.
- 380 فولت.
وقد يختلف جهد البوبينة عن جهد الحمل الذي يتحكم فيه الكونتاكتور.
فعلى سبيل المثال، يمكن استخدام كونتاكتور بوبينته تعمل على 24 فولت للتحكم في محرك يعمل على جهد أعلى، بشرط أن تتوافق جميع مكونات الدائرة مع متطلبات التشغيل.
مهم: لا تعتمد على شكل الكونتاكتور لتحديد جهد البوبينة. اقرأ قيمة الجهد المكتوبة على البوبينة أو بيانات الشركة المصنعة.
القلب الحديدي الثابت والمتحرك
يحتوي الكونتاكتور على قلب حديدي ثابت وقلب حديدي متحرك.
ويكون القلب غالبًا بتصميم يساعد على توجيه المجال المغناطيسي وتحقيق حركة فعالة عند تغذية البوبينة.
عندما تصل الكهرباء إلى البوبينة، يتولد المجال المغناطيسي الذي يجذب القلب المتحرك نحو القلب الثابت.
وعند فصل التيار عن البوبينة، يعود القلب المتحرك إلى موضعه الطبيعي بفعل الزنبرك.
نقاط التلامس الرئيسية
تستخدم نقاط التلامس الرئيسية لتوصيل وفصل تيار الحمل.
وفي الكونتاكتورات المستخدمة للتحكم في المحركات ثلاثية الطور، توجد عادةً ثلاث نقاط رئيسية.
ومن أشهر ترقيماتها:
| الطرف | الطرف المقابل | الوظيفة |
|---|---|---|
| L1 | T1 | النقطة الرئيسية الأولى |
| L2 | T2 | النقطة الرئيسية الثانية |
| L3 | T3 | النقطة الرئيسية الثالثة |
وقد تظهر أيضًا بالأرقام:
- 1 – 2
- 3 – 4
- 5 – 6
وتتحمل هذه النقاط التيار المار إلى الحمل، لذلك يجب اختيار الكونتاكتور وفقًا لتيار الحمل ونوعه وفئة الاستخدام.
نقاط التلامس المساعدة
تستخدم النقاط المساعدة في دوائر التحكم والإشارة والربط بين مكونات الدائرة.
وتنقسم بشكل أساسي إلى:
- NO – Normally Open: مفتوحة عادةً.
- NC – Normally Closed: مغلقة عادةً.
ومن أرقامها الشائعة:
| النوع | الترقيم الشائع | الحالة الطبيعية |
|---|---|---|
| NO | 13 – 14 | مفتوحة |
| NC | 21 – 22 | مغلقة |
وقد يختلف عدد النقاط المساعدة حسب تصميم الكونتاكتور.
الزنبرك
يوجد زنبرك يساعد القلب المتحرك على العودة إلى وضعه الطبيعي عند فصل التيار عن البوبينة.
وبالتالي، عندما تتوقف البوبينة عن العمل، تعود نقاط التلامس إلى حالتها الأصلية.
كيف يعمل الكونتاكتور (Contactor)؟
يمكن فهم طريقة عمل الكونتاكتور من خلال عدة خطوات بسيطة.
عند تغذية البوبينة
عندما يصل جهد التشغيل الصحيح إلى الطرفين A1 وA2، يتولد مجال مغناطيسي داخل البوبينة.
بعد ذلك يجذب المجال المغناطيسي القلب الحديدي المتحرك نحو القلب الثابت.
عند تحرك القلب الحديدي
تتحرك مجموعة نقاط التلامس المرتبطة بالقلب المتحرك.
فتتغير حالتها كما يلي:
- النقطة NO تنتقل من مفتوحة إلى مغلقة.
- النقطة NC تنتقل من مغلقة إلى مفتوحة.
- نقاط القدرة الرئيسية تغلق لتوصيل الحمل، بحسب تصميم الكونتاكتور.
عند فصل البوبينة
عندما ينقطع التيار عن البوبينة، يختفي المجال المغناطيسي.
بعد ذلك يعيد الزنبرك القلب المتحرك إلى وضعه الطبيعي.
فتعود نقاط التلامس إلى حالتها الأصلية.
وبذلك يمكن تلخيص عمل الكونتاكتور في التسلسل التالي:
تغذية البوبينة → توليد مجال مغناطيسي → جذب القلب المتحرك → تغيير نقاط التلامس → تشغيل أو فصل الحمل.
ما معنى NO وNC في الكونتاكتور (Contactor)؟
من المهم فهم معنى NO وNC عند التعامل مع دوائر التحكم.
نقطة NO
يرمز NO إلى:
Normally Open
أي مفتوحة عادةً.
وتكون النقطة مفتوحة عندما تكون البوبينة غير مُغذاة. وعند تشغيل الكونتاكتور، تغلق النقطة وتسمح بمرور التيار.
ومن أشهر أرقامها:
13 – 14
نقطة NC
يرمز NC إلى:
Normally Closed
أي مغلقة عادةً.
وتكون النقطة مغلقة عندما تكون البوبينة غير مُغذاة. وعند تشغيل الكونتاكتور، تفتح النقطة وتقطع مسار التيار.
ومن أشهر أرقامها:
21 – 22
ملاحظة: قد تختلف أرقام بعض النقاط أو طريقة ترميزها حسب الشركة المصنعة، لذلك يجب الرجوع إلى المخطط المطبوع على الجهاز أو بيانات الشركة.
ما هي أطراف الكونتاكتور (Contactor)؟
تساعد معرفة أرقام الأطراف في توصيل الكونتاكتور وفحصه بطريقة صحيحة.
| الأطراف | الاستخدام |
|---|---|
| A1 – A2 | بوبينة الكونتاكتور |
| L1 – T1 | نقطة القدرة الأولى |
| L2 – T2 | نقطة القدرة الثانية |
| L3 – T3 | نقطة القدرة الثالثة |
| 13 – 14 | نقطة مساعدة NO شائعة |
| 21 – 22 | نقطة مساعدة NC شائعة |
وقد تستخدم بعض الشركات ترقيمات مختلفة، لذلك لا تعتمد على الرقم وحده عند توصيل جهاز جديد.
كيف تفحص بوبينة الكونتاكتور بالأومتر؟
يمكن فحص بوبينة الكونتاكتور (Contactor) باستخدام جهاز القياس المتعدد (Multimeter) على وضع قياس المقاومة.
لكن يجب فصل التغذية الكهربائية تمامًا قبل إجراء اختبار المقاومة.
بعد ذلك:
- حدد طرفي البوبينة A1 وA2.
- اضبط جهاز القياس على وضع المقاومة.
- ضع مجسي الجهاز على طرفي البوبينة.
- اقرأ قيمة المقاومة.
إذا كانت البوبينة سليمة، فمن الطبيعي أن تظهر قيمة مقاومة وليست صفرًا.
أما ظهور قراءة مفتوحة تمامًا، فقد يشير إلى انقطاع في ملف البوبينة.
وفي المقابل، تشير القراءة القريبة جدًا من الصفر إلى احتمال وجود قصر في الملف، ويجب مقارنة النتيجة بمواصفات الشركة المصنعة.
تنبيه: لا تقِس مقاومة البوبينة أثناء وجود جهد عليها.
كيف تفحص نقاط التلامس NO وNC؟
يمكن فحص نقاط التلامس باستخدام الأومتر بعد فصل الكونتاكتور عن التغذية واتخاذ إجراءات السلامة المناسبة.
فحص نقطة NO
في الوضع الطبيعي، يجب ألا يكون هناك اتصال كهربائي بين طرفي نقطة NO.
وعند تشغيل الكونتاكتور، تصبح النقطة مغلقة ويظهر اتصال بين طرفيها.
فحص نقطة NC
في الوضع الطبيعي، تكون نقطة NC مغلقة ويظهر اتصال بين طرفيها.
وعند تشغيل الكونتاكتور، تفتح النقطة وينقطع الاتصال.
يمكن تطبيق الفكرة نفسها على نقاط التلامس الأخرى مع الرجوع إلى مخطط الكونتاكتور.
كيف تختار الكونتاكتور (Contactor) المناسب؟
يجب عدم اختيار الكونتاكتور بناءً على قيمة الأمبير فقط.
هناك عدة عوامل يجب مراعاتها، وأهمها:
- تيار الحمل
يجب معرفة التيار الذي يستهلكه الحمل، خصوصًا عند اختيار كونتاكتور لتشغيل محرك.
ويجب الرجوع إلى بيانات المحرك ولوحة البيانات الخاصة به.
- نوع الحمل
يختلف اختيار الكونتاكتور حسب نوع الحمل.
فالمحرك الكهربائي مثلًا يختلف عن الحمل المقاومي، لذلك يجب مراعاة فئة الاستخدام (Utilization Category) المحددة من الشركة المصنعة.
ومن الفئات الشائعة في تطبيقات المحركات:
AC-3
لذلك، لا يكفي أن يكون الكونتاكتور مكتوبًا عليه رقم أمبير معين، بل يجب التأكد من تصنيفه المناسب للحمل.
- جهد دائرة التحكم
يجب أن يتوافق جهد البوبينة مع جهد دائرة التحكم.
فإذا كانت دائرة التحكم تعمل بجهد 24 فولت، فيجب استخدام بوبينة مصممة للعمل على 24 فولت.
ولا يشترط أن يساوي جهد البوبينة جهد المحرك.
- عدد النقاط المساعدة
حدد عدد نقاط NO وNC التي تحتاج إليها دائرة التحكم.
فبعض الدوائر تحتاج إلى نقطة مساعدة واحدة فقط، بينما تحتاج دوائر أخرى إلى عدة نقاط.
- عدد مرات التشغيل والفصل
إذا كان الكونتاكتور سيعمل ويفصل بشكل متكرر، فيجب اختيار جهاز مناسب لدورات التشغيل المطلوبة.
وتساعد فئة الاستخدام ومواصفات الشركة المصنعة في تحديد الجهاز المناسب.
- بيانات الشركة المصنعة
من الأفضل الاعتماد على جداول الشركة المصنعة عند اختيار الكونتاكتور.
فقد يختلف الحمل المسموح به بين كونتاكتور وآخر حتى لو تشابهت قيمة التيار الاسمية.
هل كل كونتاكتور 9 أمبير يناسب المحرك نفسه؟
ليس بالضرورة.
قد تجد في جداول بعض الشركات أن كونتاكتورًا بتيار اسمي 9 أمبير يمكنه تشغيل محرك بقدرة معينة عند جهد محدد.
لكن لا يجوز اعتبار هذه القيم قاعدة عامة لجميع الكونتاكتورات.
فعلى سبيل المثال، قد تختلف قدرة المحرك المناسبة حسب:
- جهد التشغيل.
- تيار المحرك.
- نوع المحرك.
- فئة الاستخدام.
- طريقة التشغيل.
- الشركة المصنعة.
لذلك، استخدم جدول اختيار الشركة المصنعة بدلًا من الاعتماد على القدرة بالحصان وحدها.
مثال توضيحي
قد تجد في بعض الجداول قيمًا مثل:
| قدرة المحرك | القدرة بالكيلوواط | الجهد |
|---|---|---|
| 3 حصان | 2.2 kW | 220 V |
| 5.5 حصان | 4 kW | 380 V |
| 7.5 حصان | 5.5 kW | 660 V |
هذه القيم مثال توضيحي وليست جدولًا عامًا لجميع أنواع الكونتاكتورات.
هل يمكن تغيير بوبينة الكونتاكتور (Contactor)؟
في بعض أنواع الكونتاكتورات يمكن تغيير البوبينة دون استبدال جسم الكونتاكتور بالكامل.
لكن ذلك يعتمد على تصميم الجهاز والشركة المصنعة.
لذلك، قبل شراء بوبينة بديلة، تأكد من:
- الموديل.
- جهد البوبينة.
- نوعها.
- توافقها مع جسم الكونتاكتور.
- تعليمات الشركة المصنعة.
ولا تعتمد على قيمة الجهد وحدها.
هل يمكن إضافة نقاط مساعدة إلى الكونتاكتور؟
نعم، في بعض أنواع الكونتاكتورات يمكن تركيب وحدة نقاط مساعدة إضافية.
وقد تحتوي الوحدة على:
- نقطة NO واحدة.
- نقطة NC واحدة.
- عدة نقاط NO وNC.
لكن بعض الكونتاكتورات لا تسمح بإضافة نقاط أخرى.
لذلك، يجب التأكد من إمكانية تركيب الوحدة الإضافية على الموديل المستخدم.
وتتحرك نقاط الوحدة الإضافية مع آلية الكونتاكتور عند تشغيل البوبينة وفصلها.
ما هو الكونتاكتور المساعد؟
الكونتاكتور المساعد (Auxiliary Contactor) هو جهاز يستخدم بشكل أساسي في دوائر التحكم، ويحتوي على نقاط تلامس مساعدة دون نقاط قدرة رئيسية مخصصة لتغذية الأحمال الكبيرة.
وتُستخدم نقاطه للتحكم في:
- بوبينات أخرى.
- إشارات التشغيل والإيقاف.
- دوائر التعشيق.
- دوائر التحكم.
- الأحمال الصغيرة ضمن الحدود المحددة من الشركة المصنعة.
ويشبه في طريقة عمله الكونتاكتور العادي، إذ يعتمد أيضًا على بوبينة ومجموعة نقاط تلامس.
لكن يجب الانتباه إلى أن قدرة تحمل نقاطه تعتمد على تصنيف الجهاز، ولا يصح افتراض أنها مناسبة لأي حمل صغير دون مراجعة المواصفات.
ما هو الريليه المساعد؟
الريليه المساعد (Auxiliary Relay) هو جهاز يستخدم في دوائر التحكم والإشارات، ويحتوي عادةً على بوبينة ومجموعة من نقاط التلامس.
وتتوفر الريليهات المساعدة بتصميمات مختلفة.
ومنها أنواع تُركب على قاعدة خاصة، بحيث يتم توصيل الأسلاك بالقاعدة بدلًا من توصيلها مباشرة بجسم الريليه.
وهذا التصميم يسهل عملية الصيانة.
فعند تلف الريليه، يمكن في بعض الأنواع إزالة الريليه من القاعدة وتركيب آخر متوافق معه دون الحاجة إلى فك جميع الأسلاك.
كما تحتوي بعض القواعد والريليهات على طريقة تركيب محددة تمنع إدخال الريليه بطريقة خاطئة.
الفرق بين الكونتاكتور والريليه
رغم وجود تشابه بين الجهازين، فإن لكل منهما استخدامات مختلفة.
| المقارنة | الكونتاكتور | الريليه المساعد |
|---|---|---|
| الاستخدام الأساسي | تشغيل وفصل الأحمال | دوائر التحكم والإشارات |
| المحركات | مناسب لتطبيقات المحركات حسب التصنيف | يستخدم غالبًا في التحكم |
| نقاط القدرة | متوفرة في الكونتاكتورات المخصصة لذلك | ليست مخصصة عادةً للأحمال الكبيرة |
| التيارات | يمكن أن يتحمل تيارات أعلى حسب الموديل | يعتمد على تصنيف الريليه |
| التطبيقات | المحركات والمضخات والضواغط | التحكم والإشارات والتعشيق |
ولا يعني ذلك أن كل ريليه يتحمل تيارًا منخفضًا أو أن كل كونتاكتور يتحمل أي حمل؛ فالمواصفات الفنية للجهاز هي المرجع النهائي.
ما أهم الأمور عند شراء كونتاكتور؟
إذا كنت تريد شراء أو استبدال كونتاكتور، فابدأ بتحديد هذه البيانات:
- تيار الحمل.
- نوع الحمل.
- جهد الحمل.
- فئة الاستخدام.
- جهد البوبينة.
- عدد نقاط NO المطلوبة.
- عدد نقاط NC المطلوبة.
- عدد مرات التشغيل والفصل.
- الموديل المناسب من الشركة المصنعة.
وبالنسبة للمحركات، من الأفضل الاعتماد على تيار لوحة بيانات المحرك وجدول اختيار الكونتاكتور من الشركة المصنعة، بدل الاعتماد على القدرة بالحصان فقط.
أسئلة شائعة عن الكونتاكتور
يستخدم الكونتاكتور لتوصيل وفصل الأحمال الكهربائية، وخاصة المحركات، باستخدام دائرة تحكم تتحكم في بوبينة الكونتاكتور.
A1 وA2 هما طرفا بوبينة الكونتاكتور في كثير من التصميمات الشائعة.
غالبًا يشير الطرفان 13 و14 إلى نقطة مساعدة من نوع NO، أي مفتوحة عادةً.
غالبًا يشير الطرفان 21 و22 إلى نقطة مساعدة من نوع NC، أي مغلقة عادةً.
لا. يمكن أن يختلف جهد البوبينة عن جهد الحمل. المهم أن يتوافق جهد البوبينة مع جهد دائرة التحكم وأن يتوافق الكونتاكتور مع جهد وتيار الحمل.
يمكن معرفة الجهد من الملصق الموجود على البوبينة أو بيانات الجهاز والشركة المصنعة.
يمكن ذلك في بعض الموديلات، بشرط استخدام بوبينة متوافقة مع جسم الكونتاكتور وفق مواصفات الشركة المصنعة.
نعم، يمكن ذلك في بعض أنواع الكونتاكتورات، بينما لا تسمح أنواع أخرى بإضافة نقاط إضافية.
يمكن معرفة ذلك من العلامات الموجودة على الكونتاكتور، كما يمكن فحص النقطة بالأومتر بعد فصل التغذية الكهربائية.
لا. يجب اختيار الكونتاكتور وفق تيار المحرك، وجهد التشغيل، وفئة الاستخدام، وعدد دورات التشغيل، ومواصفات الشركة المصنعة.
الخلاصة
الكونتاكتور (بالإنجليزية: Contactor) عنصر أساسي في كثير من دوائر التحكم الكهربائية، خصوصًا دوائر تشغيل المحركات والمضخات والمراوح والضواغط وأنظمة التكييف.
ويعتمد عمله على بوبينة كهرومغناطيسية تحرك القلب الحديدي وتغيّر حالة نقاط التلامس.
ولفهم الكونتاكتور بشكل صحيح، يجب معرفة وظيفة A1 وA2، وفهم الفرق بين نقاط NO وNC، ومعرفة نقاط القدرة الرئيسية والنقاط المساعدة.
أما عند اختيار كونتاكتور جديد، فلا تعتمد على قيمة الأمبير وحدها. بل راجع تيار الحمل، نوعه، فئة الاستخدام، جهد البوبينة، عدد النقاط المساعدة، ودورات التشغيل.
وبالنسبة للمحركات المستخدمة في المشاريع والمباني، فإن الرجوع إلى بيانات المحرك وجداول الشركة المصنعة يوفر اختيارًا أكثر دقة وأمانًا.
مقال ذو صلة: آليه عمل الكونتاكتور
المصدر: شنايدر إلكتريك
