Kontaktör, motorların anahtarlanmasında kullanılan ve motor sisteminin korunmasında etkili olan parçadır. Çalışma performansı açısından kontaktörler röleye benzerler. Buna karşın yüksek akımlarda da kullanılmaya son derece uygundur.
Kontaktörler uzaktan kontrol edilebilirler. Bunun yanı sıra elektrik kontrol fonksiyonuna sahip olan bir anahtardır.
Kontaktör motor sistemlerinin anahtarlanmasında kullanılmaktadır. Bir noktadan bir diğer noktaya enerji sevkiyatı sağlanmasında önemli bir rolü vardır. Bu sistem sayesinde aşırı akım meydana geldiğinde, üzerinde bulunduğu mekanizma kendisini kapatmamaktadır. Evlerde ve işyerlerinde kullanılan sigortalar, aşırı akım geldiğinde kendi kendisini kapatabilir. Kontaktörün ise böyle bir özelliği bulunmamaktadır.
Aşırı akımlara karşı hassas olmayan kontaktörler, tek başlarına kullanılmamaktadır. Kontaktörler; termik röle, sigorta, motor koruma şalteri gibi parçalarla birlikte kullanılması gerekir. Aşırı akım meydana geldiğinde bu parçalar akımı kolayca durdurabilmektedir. Kontaklama işleminde tek başına kullanıldığında yüksek akımların gelmesi motora zarar verebilmektedir.
Yaylı özelliğe sahip bir sisteme sahip olan kontaktörlerde, bu sistem elektromanyetizma ile işlevsel bir özellik kazanmaktadır. Manyetizmadan oluşan enerji kontaktör bobinlerine geçer. Bu sayede manyetizmalar birbirine yaklaşarak kapanır. Bu işlemler sayesinde kontaktör kontak görevi görmektedir. Sonuç olarak; bobinlere enerji gelmesiyle birlikte kontak kapanır. Bobin enerjisi kesildiğinde ise kontak açılır. Motorun açma kapama işleminde etkili olan bu tasarım, birçok farklı elektrikli motorda kullanılabilmektedir.
Bu sistem bu şekilde yaklaşık yüz yıldır kullanılmaya devam etmektedir. Bu sistemin önemli özelliklerinden biri şu ana kadar herhangi bir alternatifin üretilememiş olmasıdır. Bu sebeple sektörde yaygın olarak kullanılmaya devam eden parçalardan biridir.
Kontaktörler genel olarak üç önemli bileşenden oluşmaktadır. Bunlar bobin veya elektromıktanıs, muhafaza ve kontaklardır.
Bunlar kontaktörlerin en önemli parçalarıdır. Kontakları kapatmak için gerekli olan itici güç kontaktörün bobini ya da elektromıknatısı tarafından sağlanmaktadır. Bobinler, eleketromıknatıslar ve kontaklar muhafaza ile korunmaktadır.
Herhangi bir uygulamada olduğu gibi muhafazalar, kontaktörlerde yalıtım ve kontaklara temas eden personele karşı koruma sağlarlar. Muhafaza sayesinde personel korunmuş olur. Bu koruyucu muhafaza polyester, bakalit, polikarbonat ve ısıyla sertleşen plastikler gibi farklı malzemelerden üretilmektedir. Genel olarak açık çerçeveli kontaktör, cihazları patlama tehlikelerinden, kötü hava koşullarından, tozdan ve yağdan koruyan ek muhafazalara sahiptir.
Kontaklar, elektrikli bir cihazın önemli bileşenlerinden bir diğeridir. Kontaktörün akım taşıma görevi kontaklar aracılığıyla yapılır. Kontaktörde bulunan kontak yayları, yardımcı kontaklar ve güç kontakları olmak üzere farklı kontak çeşitleri vardır. Farklı iletişim türlerinin işlevleri değişkenlik gösterilmektedir.
Kontaktörlerin kullanım alanları oldukça geniştir. Bu sistem endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra sanayide ve başkaca birçok sektörde kullanılan motorlarda kontaktör kontakları yer almaktadır. Elektrikli özelliğe sahip olan motorlarda bu parçalar kullanılır.
Motor sistemlerinin otomatik olarak açılıp kapanması adına kullanılan bu parçalar, akımın geçişini sağlamaktadır. Bununla birlikte daha önce de belirttiğimiz gibi bu parçalar sigorta ve termik rölye gibi parçalarla kullanılması gerekir.
Kontaktör 3 kutuplu model en yaygın kullanılan seçeneklerdir. Isıtıcı ve doğru akım aydınlatma sistemlerinde kontaktörler kullanılmaktadır. Bu sistemlerde de akım kesme ve kapatma işlemini gerçekleştirmektedir. Kompanzasyon sistemlerinde kullanılan modellerde bu kategoride yer almaktadır. Kompanzasyon kontaktörleri, kompanzasyona göre özel olarak tasarlanmak ve üretilmektedir.
Kullanım alanında oluşan yüke bağlı olarak kontaktör tercihi yapılmalıdır. Motor, ısıtıcı ya da aydınlatma kategorisinde yer alan cihazlara bağlı olarak, anahtarlanan ürünün yüküne göre akım özelliğine sahip olması gerekir.
Mekanik kontaktörler yapısal olarak demir nüve, bobin ve kontaklar kullanılarak oluşturulur. Demir nüve ince sacların birleştirilmesiyle elde edilir. Bobin ise bakır sargılarla elde edilmektedir. Bobine enerji gelmesiyle demir nüve ile arasında manyetik alan oluşur. Bu etki kontaktörleri açar ya da kapatır. Bu sayede devre kontrol edilir ve sistemdeki istenen çalışma sağlanmış olur. Bu en basit kontrol yöntemlerinden biri olduğu için çok yaygın bir kullanım alanı vardır.
Elektronik kontaktörler ise yapısında hareketli parça bulundurmayan ve tamamen elektriksel olarak çalışan devre elemanlarıdır. Tristör kontrollü çalışma prensibiyle hareket eden bu devre kesiciler yalnızca sinüs eğrisinin zaman ekseninin kestiği sıfır noktalarına devreye girmekte ya da çıkmaktadır. Bu sayede daha kaliteli bir devre elemanı özelliği gösterirler.
Vakum kontaktörlerin yapısı ise güvenilirlik ve dayanıklılık esas alınarak oluşturulmaktadır. Kontakların açma kapama ile oluşan arıza ve aşınma durumlarına karşı bu kontaktörler kesme işlemini havasız ortamda gerçekleştirilir. Bunun yanı sıra vakumlu ortamda kesme işlemi olası yanma ve patlama işlemlerine karı da sistemlerinizi korumaktadır.
Mekanik kontaktörlerde, kontakları kontrol eden bir bobin bulunur. Açma ve kapama işlemleri bu bobinler sayesinde sağlanmaktadır. Şebekeden beslenen bu bobinler, devreye paralel olarak bağlanır. Bobinler üzerinde oluşan enerji ile manyetik bir enerji oluşturur ve kontaklara etki eder. Kontaktör bobini uygulanan gerilim ile mıknatıs özelliği oluşturur. Bu özellik kontakların hareketini sağlar.Normalde açık olan kontaklar kapanırken, normalde kapalı olan kontaklar ise kapanır. Böylece kontaktör, anahtarlama elemanı olarak sistemlerde çalışabilmektedir. Kontaktörün uzaktan kontrolü de bobine uygulanan gerilim sayesinde gerçekleştirilebilmektedir.
Elektronik kontaktörler, açma kapama işlemlerinde mekaniksel hareketler gerçekleştirmemektedir. Tristör kontrollü olarak devrelerde anahtarlama yapılır. Tristör, belli bir gerilimin üzerinde elektrik akımını ileten elemanlardır. Gerilim değeri ihtiyacın altına düştüğünde ise devre tristör tarafından kesilmektedir. Bu sayede tristör üzerinde yer alan gerilim ayarlanarak tetikleme yapılabilmekte ve bu sayede devre kontrolü sağlanabilmektedir. Elektronik kontaktörlerde, mekanik kontaktöre göre çok daha hızlı açma ve kapama yapılabilmektedir. Bunun yanı sıra elektriksel sinyallerle kontrol kolaylığı sağlanabilir.
Vakum kontaktörler ise, kordansatör anahtarla tekniği kullanılarak devreler açma ve kapama işlemini gerçekleştirir. Kapasitör ya da kondansatör anahtarlama ile kontakların açılması ve kapanması havasız ortamda gerçekleştirilir.
Sınıfına göre tercih edilecek olan kontaktörler değişiklik göstermektedir. Bu sınıflar AC-1’den başlayarak AC-4’e kadar devam etmektedir. Her sınıfın kendine ait özellikleri bulunmaktadır.
AC-1 kategorisi endüktir olmayan omik karakterli yükleri içerir. Buna örnek verilebilecek en yaygın cihazlar ise ısıtıcılardır. AC-1 kategorisinde kapanan akım ve kesilen akım birbirine eşittir. Tek fazla ısıtıcı devrelerin kumandasında 2 kutup seri bağlanabilir. Bu durumda çalışma akımı, kontaktör işletme akının 1.6 katı kadar alınabilir. Eğer 3 kutup seri bağlanırsa 2.25 katı kadar alınabilmektedir.
AC-2 sınıfına göre kontaktör seçimi; bilezikli asenkron motorlara yol verme, adımlı çalışma ve ters akımla frenleme durumlarında yapılmalıdır. Vinç ve metalurji uygulamaları bu sınıfa girmektedir. Bunun yanı sıra tel ve kablo çekme makineleri de bu sınıfta değerlendirilir. AC-2 sınıfında kontaktör anma çalışma akımının 2.5 katını kapatabilmeli ve kesebilmelidir.
AC-3 sınıfında yer alan kontaktörler, en yaygın kullanılanlardır. Sincap kafesli motorlara yol verme ve durdurma bu sınıfa girmektedir. Kontatör motorların tam yük akımını kesebilmektedir.
Kompresörler, valfler, asansörler, pompalar, fanlar, klimalar ve konveyörler bu sınıfa girmektedir.
AC-4 sınıfını, bilezikli asenkron ev sincap kafesli motorlara yol verme, ters akımla frenleme ve adımlı çalışma uygulamalarının tamamını içermektedir. Kontaktör motoru yol verme esnasında kesebilmektedir. Bu sınıfa; tel ve kablo makineleri, baskı ve matbaa makineleri ve kesik çalışmalı takım tezgâhları girmektedir.
Bu sınıfta elektrik motoru frenlemesi yani plugging iki farklı yolla gerçekleşebilmektedir. Bunlar ter akımla motoru beslemek ve motorun iki faz uçlarının değiştirilmesidir.
Adımlı çalışmada ise motor kısa aralıklarla birden çok kez çalıştırılmakta ve durdurulmaktadır.
Kullanım alanlarına göre kontaktör seçimi yapmak son derece önemlidir. Kontaktör üzerindeki elemanlar ve çalışma prensipleri, nerede ve nasıl kullanılacağına göre değişiklik gösterir.
DC yüklerin anahtarlamasında, arkın döndürülmesi AC anahtarlamaya göre çok daha güçtür. Bu sebeple kumanda edilecek devrelerin özeliklerinin yanı sıra L/R zaman sabiti de önem kazanır. Bunun yanı sıra DC devleri kumanda edilecek kontaktörlerin kutupları seri şekilde bağlanmalıdır.
Aydınlatma devrelerinin anahtarlamasında kontaktör seçimi yaparken; lambanın dipi, kompanazasyonun varlığı ve toplam bağlı lamba sayısı önem kazanmaktadır. Akkor Flamanlı lambaların devreye alınmasına anlık olarak pik akımları oluşmaktadır. Bu akımlar nominal akımın 10 ila 15 katına kadar çıkabilmektedir. Civa buharlı lambalarda ise 10 dakikaya varan ve anma akımının 2.2 katına kadar ulaşabilen bir ön ısınma süresi mevcuttur.