کنتاکتور در سردخانه
سردخانه بدون یک سیستم کنترل و قدرت مطمئن نمیتواند دمای موردنظر را برای مدت طولانی حفظ کند. در نگاه اول شاید تصور شود که وظیفه اصلی یک تابلو برق سردخانه فقط روشن و خاموش کردن کمپرسور است، اما در یک سیستم واقعی، مجموعهای از تجهیزات مانند کمپرسور، کندانسور، فنها، اواپراتور، هیتر دیفراست، پمپها، کنترلر دما و تجهیزات حفاظتی باید با هماهنگی یکدیگر کار کنند. در میان این تجهیزات، کنتاکتور سردخانه یکی از قطعاتی است که مستقیماً با مدار قدرت درگیر است و فرمان قطع و وصل بسیاری از مصرفکنندههای مهم را اجرا میکند.
کنتاکتور در سردخانه در واقع یک کلید الکترومغناطیسی صنعتی است که اجازه میدهد مدار فرمان، یک مصرفکننده با توان و جریان بسیار بالاتر را کنترل کند. برای مثال، ترموستات یا کنترلر دیجیتال ممکن است فقط وظیفه ارسال فرمان را داشته باشد، اما نمیتوان انتظار داشت خروجی یک کنترلر کوچک مستقیماً جریان موتور کمپرسور را تحمل کند. در اینجا کنتاکتور وارد مدار میشود؛ فرمان از مدار کنترل دریافت میشود، بوبین کنتاکتور تحریک میشود و کنتاکتهای اصلی آن مدار قدرت کمپرسور یا سایر تجهیزات را وصل میکنند.

اهمیت این قطعه زمانی بیشتر مشخص میشود که بدانیم کمپرسور سردخانه یک بار الکتریکی ساده نیست. موتور کمپرسور هنگام راهاندازی جریان قابلتوجهی میکشد و شرایط کاری آن با یک مصرفکننده مقاومتی مانند المنت تفاوت دارد. به همین دلیل انتخاب کنتاکتور بر اساس عدد آمپری که صرفاً روی بدنه آن نوشته شده، میتواند اشتباه باشد. در استانداردهای بهرهبرداری، نوع بار و شرایط قطع و وصل اهمیت زیادی دارد و برای موتورهای قفسسنجابی، دسته AC-3 یکی از مهمترین معیارهای انتخاب کنتاکتور است.
کنتاکتور سردخانه دقیقاً چه کاری انجام میدهد؟
برای درک بهتر کاربرد کنتاکتور، فرض کنید دمای داخل یک سردخانه به مقدار تعیینشده رسیده و کمپرسور باید خاموش شود. کنترلر دما یا ترموستات این وضعیت را تشخیص میدهد و فرمان قطع صادر میکند. این فرمان به مدار کنترل میرسد و بوبین کنتاکتور از حالت تحریک خارج میشود. در نتیجه کنتاکتهای اصلی باز شده و برق کمپرسور قطع میشود.
وقتی دمای سردخانه دوباره از محدوده تعیینشده بالاتر میرود، کنترلر فرمان راهاندازی صادر میکند. بوبین کنتاکتور انرژی میگیرد، هسته مغناطیسی آن جذب میشود و کنتاکتهای اصلی بسته میشوند. در نتیجه ولتاژ به کمپرسور رسیده و موتور شروع به کار میکند.
این فرآیند ممکن است در طول شبانهروز بارها تکرار شود. بنابراین کنتاکتور سردخانه فقط با «عبور جریان» مواجه نیست؛ بلکه باید تعداد زیادی عملیات قطع و وصل را نیز تحمل کند. اگر کنتاکتور از نظر نوع، ظرفیت، بوبین یا شرایط کاری درست انتخاب نشده باشد، استهلاک کنتاکتها افزایش پیدا میکند و در نهایت ممکن است با مشکلاتی مانند داغ شدن، جرقه شدید، جوش خوردن کنتاکتها یا قطع نشدن کمپرسور مواجه شویم.
در سیستمهای سردخانهای این موضوع اهمیت ویژهای دارد، چون خرابی کنتاکتور در بعضی شرایط فقط یک ایراد ساده برقی نیست. اگر کنتاکتها جوش بخورند، ممکن است کمپرسور حتی زمانی که کنترلر فرمان توقف داده است همچنان در مدار باقی بماند. از طرف دیگر، اگر کنتاکتور بهدرستی وصل نشود یا یکی از فازها دچار مشکل شود، موتور کمپرسور ممکن است در وضعیت نامناسبی قرار بگیرد و آسیب جدی ببیند.
بنابراین بهتر است کنتاکتور را بخشی از زنجیره کنترل و حفاظت سردخانه بدانیم، نه یک قطعه ساده برای روشن و خاموش کردن.
کنتاکتور در کدام قسمتهای سردخانه استفاده میشود؟
وقتی درباره «کنتاکتور سردخانه» صحبت میکنیم، منظور الزاماً یک کنتاکتور واحد نیست. تعداد و نوع کنتاکتورها به ظرفیت، نوع طراحی و تجهیزات سیستم بستگی دارد.
مهمترین مصرفکنندهای که معمولاً به کنتاکتور نیاز دارد، کمپرسور سردخانه است. کمپرسور قلب سیستم تبرید محسوب میشود و موتور آن یکی از مهمترین بارهای مدار قدرت است. در سردخانههای کوچک ممکن است مدار نسبتاً ساده باشد، اما در سردخانههای صنعتی و بزرگتر، کمپرسورها میتوانند توان بالاتری داشته باشند و نحوه راهاندازی آنها نیز اهمیت بیشتری پیدا میکند.
در کنار کمپرسور، فن کندانسور نیز میتواند توسط کنتاکتور کنترل شود. فن وظیفه کمک به دفع حرارت از کندانسور را بر عهده دارد و عملکرد صحیح آن برای چرخه تبرید اهمیت دارد. بسته به طراحی سیستم، ممکن است فنها بهصورت مستقیم، مرحلهای یا با تجهیزات کنترلی دیگر کنترل شوند.
فن اواپراتور نیز از دیگر مصرفکنندههایی است که در بسیاری از سیستمها در مدار کنترل قرار دارد. عملکرد فن اواپراتور در توزیع هوای سرد داخل فضای سردخانه نقش دارد و در سیستمهای مختلف ممکن است منطق روشن و خاموش شدن آن با کمپرسور متفاوت باشد.
یکی دیگر از کاربردهای مهم کنتاکتور در سردخانه، هیتر دیفراست است. اواپراتور در شرایط خاص میتواند دچار تجمع برفک شود. برای برطرف کردن این برفک، برخی سیستمهای سردخانهای از المنت یا هیتر برقی استفاده میکنند. این هیتر ماهیت متفاوتی با موتور کمپرسور دارد و انتخاب کنتاکتور برای آن باید با توجه به نوع بار انجام شود. اینجا تفاوت بین انتخاب کنتاکتور برای بار مقاومتی و موتور اهمیت پیدا میکند؛ زیرا AC-1 عمدتاً برای بارهای مقاومتی یا غیرالقایی و AC-3 برای موتورهای قفسسنجابی تعریف شده است.
به همین دلیل نمیتوان گفت «هر کنتاکتور 25 آمپری برای هر قسمت سردخانه مناسب است». ممکن است یک کنتاکتور از نظر AC-1 ظرفیت بالایی داشته باشد، اما ظرفیت AC-3 آن برای کمپرسور موردنظر کافی نباشد.
چرا انتخاب کنتاکتور کمپرسور سردخانه حساستر است؟
یکی از اشتباهات رایج هنگام تعمیر یا مونتاژ تابلو سردخانه این است که فرد فقط جریان درجشده روی پلاک کمپرسور را نگاه کند و سپس نزدیکترین کنتاکتور را انتخاب کند. در حالی که شرایط راهاندازی موتور، نوع کمپرسور، ولتاژ، تعداد فازها، روش استارت و اطلاعاتی مانند RLA و LRA نیز میتوانند در انتخاب تأثیر داشته باشند.
Copeland در راهنمای انتخاب کنتاکتور کمپرسور، چهار مورد را از اطلاعات اصلی انتخاب معرفی میکند: ولتاژ سیستم، روش راهاندازی کمپرسور، مقدار RLA و LRA و سپس بررسی کنتاکتور مورد تأیید برای آن کاربرد.
RLA معمولاً به جریان نامی در شرایط کاری مشخص کمپرسور اشاره دارد، در حالی که LRA جریان قفلشده روتور را بیان میکند؛ یعنی جریانی که موتور در شرایط راهاندازی خاص میتواند طلب کند. بنابراین صرفاً نگاه کردن به جریان کار عادی موتور، تصویر کاملی از شرایطی که کنتاکتور در لحظه راهاندازی تجربه میکند، به ما نمیدهد.
در استاندارد AC-3 نیز موتور هنگام وصل شدن میتواند جریان هجومی چند برابر جریان نامی داشته باشد. اشنایدر برای موتورهای قفسسنجابی به جریان راهاندازی حدود ۵ تا ۷ برابر جریان بار کامل اشاره میکند.
البته این موضوع به این معنی نیست که باید کنتاکتور را صرفاً بر اساس یک ضریب ثابت انتخاب کرد. شرایط واقعی کمپرسور و اطلاعات سازنده اهمیت دارد و در کاربردهای تبریدی، مشخصات خود کمپرسور باید در اولویت قرار گیرد.
این دقیقاً همان جایی است که تفاوت بین یک انتخاب اصولی و انتخاب تجربی مشخص میشود.
تفاوت AC-1 و AC-3 در کنتاکتور سردخانه
اگر قرار باشد فقط یک نکته از انتخاب کنتاکتور برای سردخانه را جدی بگیریم، آن نکته این است که آمپر AC-1 را با آمپر AC-3 اشتباه نگیریم.
روی بسیاری از کنتاکتورها چند مقدار مختلف برای جریان درج شده است. ممکن است روی یک کنتاکتور عددی برای AC-1 و عدد دیگری برای AC-3 مشاهده کنید. این دو عدد به یک مفهوم نیستند.
AC-1 بیشتر برای بارهای مقاومتی و بارهای غیرالقایی یا کمالقایی استفاده میشود. برای مثال، یک هیتر برقی از نظر ماهیت بار با موتور کمپرسور تفاوت دارد.
اما AC-3 برای کنترل موتورهای قفسسنجابی در شرایط کاری متداول طراحی شده است. اشنایدر صراحتاً کمپرسورها، پمپها، نوار نقالهها و تجهیزات مشابه را در کاربردهای موتور AC-3 قرار میدهد.
بنابراین اگر روی کنتاکتوری نوشته شده باشد:
AC-1 = 32A
نباید نتیجه بگیریم که این کنتاکتور حتماً برای کمپرسور 32 آمپری مناسب است.
ممکن است ظرفیت واقعی آن در AC-3 کمتر باشد. به همین دلیل هنگام انتخاب کنتاکتور کمپرسور باید مشخصات مربوط به AC-3 در ولتاژ کاری واقعی بررسی شود.
برای مثال فرض کنید یک تکنسین فقط عدد 32 آمپر را روی بدنه کنتاکتور ببیند و آن را برای یک کمپرسور انتخاب کند. اگر این 32 آمپر مربوط به AC-1 باشد، انتخاب انجامشده ممکن است از نظر فنی با نیاز کمپرسور مطابقت نداشته باشد.
این اشتباه یکی از دلایلی است که بعضی کنتاکتورها در ظاهر برای مدار مناسب به نظر میرسند اما بعد از مدتی با افزایش دما، سیاه شدن کنتاکتها، جرقه یا چسبیدن کنتاکتها مواجه میشوند.
در نتیجه، هنگام خرید کنتاکتور برای سردخانه باید به جای پرسیدن صرفاً «چند آمپر است؟»، سؤال دقیقتری مطرح کنیم:
این کنتاکتور در AC-3 و در ولتاژ موردنظر، برای چه جریان و چه توان موتوری تأیید شده است؟
این سؤال، مسیر انتخاب را بسیار دقیقتر میکند.
آیا هر کنتاکتور صنعتی برای سردخانه مناسب است؟
خیر. کنتاکتور صنعتی بودن بهتنهایی به معنی مناسب بودن آن برای هر کمپرسور نیست.
یک کنتاکتور باید متناسب با نوع بار، ولتاژ، جریان، تعداد دفعات قطع و وصل، شرایط محیطی و روش راهاندازی انتخاب شود. حتی دو موتور با توان اسمی مشابه ممکن است به دلیل تفاوت در شرایط کاری یا روش راهاندازی، الزاماً انتخاب کاملاً یکسانی نداشته باشند.
در کاربردهای تبرید، برخی سازندگان تجهیزات، کنتاکتورهای مخصوص کمپرسور یا Definite Purpose Contactor را نیز ارائه میکنند. Copeland توضیح میدهد که برای صنعت تبرید و تهویه مطبوع، کنتاکتورهایی با طراحی مشخص برای بارهای کمپرسوری توسعه داده شدهاند و انتخاب کنتاکتور باید با توجه به کاربرد واقعی انجام شود.
پس زمانی که برای سردخانه کنتاکتور میخریم، بهتر است مشخصات کمپرسور و مدار را همراه داشته باشیم؛ نه اینکه فقط بر اساس ظاهر، برند یا عدد بزرگتر روی کنتاکتور تصمیم بگیریم.
از طرف دیگر، بزرگتر بودن کنتاکتور همیشه به معنای بهتر بودن انتخاب نیست. معیار اصلی، هماهنگی کنتاکتور با بار و شرایط واقعی کار است. اگر کنتاکتور بیش از نیاز انتخاب شود، ممکن است از نظر هزینه و ابعاد مناسب نباشد؛ اگر کمتر از نیاز انتخاب شود، خطر افزایش استهلاک و خرابی بالا میرود.
چگونه کنتاکتور مناسب سردخانه را انتخاب کنیم؟
انتخاب کنتاکتور برای سردخانه از آن دسته کارهایی است که اگر فقط بر اساس عدد آمپر انجام شود، ممکن است در ظاهر درست به نظر برسد اما در زمان کارکرد واقعی مشکل ایجاد کند. در یک تابلو سردخانه، کنتاکتور باید بتواند بار موردنظر را در شرایط واقعی روشن و خاموش کند و در عین حال با تجهیزات حفاظتی و مدار فرمان نیز هماهنگ باشد. این موضوع برای کمپرسور اهمیت بیشتری دارد، زیرا موتور کمپرسور در لحظه راهاندازی شرایط متفاوتی نسبت به زمان کار عادی دارد.
به همین دلیل، زمانی که قرار است برای یک سردخانه کنتاکتور انتخاب کنیم، بهتر است از روی مشخصات کمپرسور و مدار شروع کنیم، نه از روی کنتاکتور قبلی. ممکن است کنتاکتور قبلی سالها بدون مشکل کار کرده باشد، اما این موضوع بهتنهایی ثابت نمیکند که همان مدل دقیقاً انتخاب ایدهآلی برای شرایط فعلی است. تغییر کمپرسور، تغییر ولتاژ، تغییر روش راهاندازی یا حتی افزایش تعداد دفعات استارت میتواند شرایط انتخاب را تغییر دهد.
یکی از اولین اطلاعاتی که باید بررسی شود، توان کمپرسور است. توان معمولاً بر حسب کیلووات یا اسب بخار روی پلاک موتور یا مشخصات کمپرسور درج میشود. با این حال، تبدیل مستقیم توان به آمپر و سپس انتخاب کنتاکتور، بدون در نظر گرفتن شرایط واقعی موتور، روش کاملی نیست. ولتاژ، تعداد فاز، راندمان، ضریب توان و شرایط بار روی جریان موتور اثر دارند.
برای همین است که در انتخاب حرفهای، اطلاعات پلاک کمپرسور اهمیت زیادی دارد.
آمپر کمپرسور و انتخاب کنتاکتور
فرض کنیم روی پلاک کمپرسور مقدار جریان کاری مشخصی درج شده است. این مقدار یکی از مهمترین اطلاعات برای انتخاب کنتاکتور است، اما نباید آن را تنها معیار قرار داد.
برای مثال اگر جریان کاری کمپرسور 12 آمپر باشد، نمیتوان صرفاً گفت «پس یک کنتاکتور 12 آمپری کافی است». باید دید کنتاکتور موردنظر در چه رده کاری این جریان را تحمل میکند و آیا مقدار اعلامشده مربوط به AC-1 است یا AC-3.
در کاربرد موتور، معمولاً مقدار AC-3 اهمیت بیشتری پیدا میکند. در این رده، کنتاکتور برای قطع و وصل موتورهای قفسسنجابی در شرایط کاری مشخص طراحی شده است. بنابراین اگر یک کنتاکتور مثلاً 18 آمپر AC-3 باشد، این عدد اطلاعات بسیار کاربردیتری برای مدار کمپرسور نسبت به یک عدد بزرگتر مربوط به AC-1 در اختیار ما قرار میدهد.
البته حتی در اینجا نیز نباید انتخاب را به یک فرمول ساده تبدیل کرد. در سیستمهای تبرید، اطلاعات سازنده کمپرسور و کنتاکتور باید در کنار یکدیگر بررسی شوند. برخی سازندگان کمپرسور برای مدلهای مشخص، اطلاعاتی مانند RLA و LRA و الزامات کنتاکتور را ارائه میکنند.
RLA یا Rated Load Amps یکی از اطلاعات مهم در مشخصات کمپرسور است و نشاندهنده جریان نامی تعریفشده برای شرایط کاری مربوط به کمپرسور است. در مقابل، LRA یا Locked Rotor Amps نشاندهنده جریان بالایی است که موتور در شرایط قفلشدن روتور میتواند در لحظه راهاندازی داشته باشد.
در عمل، LRA میتواند چند برابر جریان کاری موتور باشد و همین موضوع یکی از دلایلی است که استارت کمپرسور فشار بیشتری به تجهیزات مدار قدرت وارد میکند.
بنابراین اگر هنگام روشن شدن کمپرسور صدای خاصی از تابلو شنیده میشود، کنتاکتور بهشدت جرقه میزند یا بعد از مدتی کنتاکتها سیاه و فرسوده میشوند، نباید بلافاصله خود کنتاکتور را مقصر بدانیم. باید کل زنجیره راهاندازی، از وضعیت موتور و کمپرسور گرفته تا اتصالات، حفاظتها و انتخاب کنتاکتور بررسی شود.
نقش ولتاژ بوبین در کنتاکتور سردخانه
یکی از مواردی که هنگام خرید کنتاکتور سردخانه گاهی نادیده گرفته میشود، ولتاژ بوبین است.
ممکن است کنتاکتور از نظر تعداد پل و ظرفیت جریان کاملاً مناسب باشد، اما بوبین آن با ولتاژ مدار فرمان سردخانه مطابقت نداشته باشد.
بوبین کنتاکتور همان بخشی است که با دریافت ولتاژ، میدان مغناطیسی ایجاد میکند و باعث بسته شدن کنتاکتهای اصلی میشود. اگر ولتاژ بوبین با ولتاژ طراحیشده مدار فرمان مطابقت نداشته باشد، کنتاکتور ممکن است درست عمل نکند.
برای مثال ممکن است مدار فرمان بر اساس 220 یا 230 ولت طراحی شده باشد، در حالی که کنتاکتور خریداریشده دارای بوبین 24 ولت باشد. برعکس این حالت نیز میتواند مشکلساز شود.
در برخی تابلوهای کنترل، مدار فرمان با ولتاژ پایینتر طراحی میشود و بنابراین باید بوبین کنتاکتور دقیقاً مطابق همان ولتاژ انتخاب شود.
موضوع فقط «روشن شدن یا نشدن» کنتاکتور نیست. اگر ولتاژ بوبین نامناسب باشد، ممکن است کنتاکتور دچار لرزش، قطع و وصل مکرر یا عملکرد ناپایدار شود. این وضعیت میتواند باعث افزایش صدای کنتاکتور و در شرایط نامناسب، افزایش استهلاک کنتاکتها شود.
بنابراین هنگام تعویض کنتاکتور، بهتر است مشخصات بوبین روی خود قطعه با مدار فرمان مقایسه شود و فقط به ظاهر کنتاکتور یا آمپر نوشتهشده روی آن اکتفا نشود.
چرا کنتاکتور سردخانه داغ میکند؟
داغ شدن کنتاکتور یکی از نشانههایی است که نباید بهسادگی از کنار آن عبور کرد. البته گرم شدن جزئی تجهیزات الکتریکی در حین کار میتواند طبیعی باشد، اما افزایش غیرعادی دما، تغییر رنگ بدنه یا آثار حرارتی روی ترمینالها نیاز به بررسی دارد.
یکی از دلایل میتواند عبور جریان بیشتر از ظرفیت مناسب کنتاکتور باشد. اگر کنتاکتور برای بار انتخابشده کوچک باشد، کنتاکتها تحت فشار بیشتری قرار میگیرند و تلفات افزایش پیدا میکند.
دلیل دیگر میتواند شل بودن اتصالات باشد. یک اتصال ترمینالی ضعیف میتواند باعث ایجاد مقاومت موضعی و تولید حرارت شود. این مشکل گاهی از خود کنتاکتور به نظر میرسد، در حالی که منشأ آن پیچ ترمینال، کابل یا سرسیم نامناسب است.
همچنین فرسودگی سطح کنتاکتها میتواند باعث افزایش مقاومت محل تماس شود. کنتاکتهایی که در طول زمان دچار خوردگی، سوختگی یا فرسایش شدهاند، دیگر مانند یک کنتاکت سالم عمل نمیکنند.
در برخی شرایط، افت ولتاژ یا مشکل در مدار بوبین نیز میتواند باعث عملکرد نامناسب کنتاکتور شود. اگر هسته مغناطیسی بهطور کامل جذب نشود، وضعیت کاری کنتاکتور میتواند از حالت عادی خارج شود.
بنابراین وقتی یک کنتاکتور در سردخانه داغ میکند، تعویض مستقیم آن بدون پیدا کردن علت اصلی، همیشه راهحل مناسبی نیست.
اگر علت اصلی اضافهبار، اتصال ضعیف، مشکل موتور یا مدار فرمان باشد، ممکن است کنتاکتور جدید نیز بعد از مدتی همان مشکل را پیدا کند.
جوش خوردن کنتاکتهای کنتاکتور کمپرسور
یکی از خرابیهای خطرناک در تابلو سردخانه، جوش خوردن کنتاکتهای اصلی است.
وقتی کنتاکتورها بارهای موتوری را قطع و وصل میکنند، در زمان باز شدن کنتاکتها امکان ایجاد قوس الکتریکی وجود دارد. اگر شرایط قطع و وصل نامناسب باشد یا کنتاکتور برای کاربرد موردنظر مناسب نباشد، فرسایش کنتاکتها افزایش پیدا میکند.
با گذشت زمان، سطح کنتاکتها ممکن است آسیب ببیند و در شرایط شدید حتی کنتاکتها به یکدیگر بچسبند.
در این وضعیت، ممکن است کنترلر سردخانه فرمان خاموش شدن کمپرسور را صادر کند، اما کمپرسور همچنان به کار ادامه دهد؛ زیرا کنتاکت اصلی دیگر بهصورت واقعی از مدار جدا نشده است.
این مسئله میتواند پیامد جدی داشته باشد، چون سیستم کنترل تصور میکند کمپرسور خاموش شده اما مدار قدرت همچنان برقرار است.
به همین دلیل اگر در سردخانهای مشاهده شود که کمپرسور پس از فرمان توقف همچنان کار میکند، یکی از مواردی که باید بررسی شود وضعیت کنتاکتور و کنتاکتهای اصلی آن است.
آیا انتخاب کنتاکتور بزرگتر همیشه بهتر است؟
یکی از باورهای رایج در بازار تجهیزات برق صنعتی این است که اگر بین دو کنتاکتور مردد هستیم، بهتر است مدل بزرگتر را انتخاب کنیم.
این روش همیشه درست نیست.
انتخاب کنتاکتور باید بر اساس مشخصات واقعی بار، نوع کاربرد و الزامات سازنده انجام شود. کنتاکتور بزرگتر ممکن است از نظر ظرفیت جریان حاشیه بیشتری داشته باشد، اما این بهتنهایی به معنای مناسبتر بودن آن نیست.
از طرف دیگر، انتخاب کنتاکتور بسیار بزرگتر ممکن است باعث افزایش هزینه، اشغال فضای بیشتر در تابلو و ناسازگاری با برخی اجزای مدار شود.
موضوع مهمتر این است که بزرگتر بودن کنتاکتور نباید جای انتخاب صحیح را بگیرد.
اگر یک کمپرسور به کنتاکتور مشخصی نیاز دارد، باید بررسی شود که کنتاکتور انتخابی از نظر AC-3، ولتاژ، بوبین، تعداد دفعات قطع و وصل و سایر مشخصات موردنیاز با سیستم هماهنگ باشد.
نقش کنتاکتور در کنار اورلود کمپرسور
کنتاکتور بهتنهایی وظیفه حفاظت کامل از موتور کمپرسور را ندارد.
در بسیاری از تابلوهای سردخانه، کنتاکتور در کنار رله اضافهبار یا اورلود قرار میگیرد. کنتاکتور وظیفه قطع و وصل مدار قدرت را انجام میدهد و تجهیز حفاظتی، شرایط غیرعادی مانند اضافهبار را پایش میکند و در صورت نیاز مدار فرمان را قطع میکند.
این تفکیک وظایف اهمیت زیادی دارد.
اگر کمپرسور به دلیل یک مشکل مکانیکی یا الکتریکی جریان بیشتری بکشد، نباید انتظار داشته باشیم که کنتاکتور بهتنهایی از موتور محافظت کند. وظیفه حفاظت باید توسط تجهیزات مناسب انجام شود.
به همین دلیل در یک تابلو اصولی سردخانه، کنتاکتور، اورلود، فیوز یا کلید حفاظتی، کنترلر دما و سایر تجهیزات باید به شکل یک سیستم هماهنگ عمل کنند.
این موضوع بهخصوص زمانی مهم میشود که کمپرسور در شرایط سخت کار کند یا تعداد دفعات استارت آن افزایش پیدا کند.
چرا کنتاکتور مناسب ممکن است باز هم خراب شود؟
گاهی یک کنتاکتور کاملاً مناسب انتخاب شده، اما بعد از مدتی خراب میشود. در این حالت باید سراغ شرایط کاری واقعی رفت.
یکی از عوامل مهم، استارت و استاپ بیش از حد کمپرسور است.
اگر تنظیمات کنترل دما به شکلی باشد که کمپرسور در فاصلههای کوتاه مرتب روشن و خاموش شود، تعداد عملیات کنتاکتور افزایش پیدا میکند. این مسئله میتواند استهلاک مکانیکی و الکتریکی را بالا ببرد.
البته نباید صرفاً با افزایش زمان بین استارتها مشکل را حلشده فرض کرد. علت کوتاه بودن سیکلهای روشن و خاموش نیز باید بررسی شود. تنظیمات کنترلر، اختلاف دمای قطع و وصل، شرایط بار، عملکرد سیستم تبرید و سایر عوامل میتوانند در این موضوع نقش داشته باشند.
عامل دیگر، محیط نصب است. تابلو سردخانه ممکن است در محیطی گرم، مرطوب یا دارای گردوغبار نصب شده باشد. دمای محیط بالا میتواند شرایط حرارتی تجهیزات داخل تابلو را تغییر دهد.
به همین دلیل ظرفیت واقعی تجهیزات باید در شرایط نصب واقعی نیز در نظر گرفته شود.
علائم خرابی کنتاکتور سردخانه که باید جدی گرفت
کنتاکتور معمولاً قبل از خرابی کامل میتواند نشانههایی ایجاد کند. صدای غیرعادی، وزوز، لرزش، جرقه غیرمعمول، تغییر رنگ بدنه، بوی سوختگی، داغ شدن بیش از حد ترمینالها و سیاه شدن کنتاکتها از جمله مواردی هستند که باید بررسی شوند.
اگر کنتاکتور هنگام کار صدای وزوز غیرعادی دارد، نباید صرفاً با بستن در تابلو یا نادیده گرفتن صدا از کنار آن عبور کرد. ممکن است علت به بوبین، هسته مغناطیسی، ولتاژ مدار فرمان یا وضعیت مکانیکی کنتاکتور مربوط باشد.
از طرف دیگر، اگر هنگام روشن شدن کمپرسور صدای بسیار شدید جرقه از کنتاکتور شنیده میشود، باید وضعیت بار و مدار قدرت نیز بررسی شود.
همچنین اگر بدنه کنتاکتور یا ترمینالهای آن تغییر رنگ دادهاند، بهتر است قبل از ادامه کار، علت افزایش حرارت مشخص شود.
تعویض کنتاکتور بدون بررسی علت خرابی، در بسیاری از موارد فقط باعث میشود همان مشکل با قطعه جدید تکرار شود.
یک اشتباه مهم هنگام تعویض کنتاکتور سردخانه
فرض کنید کنتاکتور قدیمی خراب شده و روی آن مثلاً یک مدل مشخص از یک برند قرار داشته است. بسیاری از افراد فقط شماره آمپر آن را میبینند و یک مدل دیگر با همان آمپر خریداری میکنند.
اما در یک تعویض اصولی باید چند مشخصه بررسی شود:
ظرفیت کنتاکتور در رده کاری مربوط به موتور، ولتاژ مدار قدرت، تعداد پلها، ولتاژ بوبین، کنتاکتهای کمکی موردنیاز و شرایط واقعی کمپرسور.
اگر یکی از این موارد نادیده گرفته شود، ممکن است کنتاکتور جدید از نظر ظاهری کاملاً مناسب باشد اما در مدار واقعی مشکل ایجاد کند.
بهخصوص در تابلوهایی که از کنتاکتهای کمکی برای اینترلاک، فرمان فن، آلارم یا مدارهای حفاظتی استفاده شده است، جایگزینی یک مدل با مدل دیگر بدون بررسی نقشه مدار میتواند عملکرد سیستم را تغییر دهد.
محاسبه و انتخاب کنتاکتور سردخانه؛ فرمولها، مثالهای واقعی و نکات مهم خرید
انتخاب کنتاکتور برای سردخانه زمانی دقیقتر میشود که به جای حدس زدن، از اطلاعات واقعی کمپرسور و چند محاسبه ساده استفاده کنیم. البته فرمول بهتنهایی جای مشخصات سازنده کمپرسور و جدول انتخاب کنتاکتور را نمیگیرد، اما کمک میکند بفهمیم جریان تقریبی موتور چقدر است، چه عواملی روی انتخاب اثر دارند و چرا انتخاب یک کنتاکتور صرفاً بر اساس عدد آمپر روی بدنه کار درستی نیست.
در سردخانههای مختلف ممکن است از کمپرسورهای تکفاز یا سهفاز استفاده شود. بنابراین فرمول محاسبه جریان نیز بر اساس نوع تغذیه متفاوت است.
برای یک موتور سهفاز، رابطه تقریبی جریان به شکل زیر است:
I = P / (√3 × V × η × cosφ)
در این رابطه، I جریان موتور بر حسب آمپر، P توان موتور بر حسب وات، V ولتاژ خط، η راندمان موتور و cosφ ضریب توان است.
برای موتور تکفاز نیز رابطه کلی به شکل زیر نوشته میشود:
I = P / (V × η × cosφ)
البته در کاربرد واقعی سردخانه، بهترین نقطه شروع همچنان اطلاعات درجشده روی پلاک کمپرسور و مشخصات سازنده است؛ زیرا با استفاده از توان اسمی بهتنهایی نمیتوان تمام شرایط واقعی کمپرسور را مشخص کرد.
یک مثال ساده برای کمپرسور سهفاز
فرض کنیم یک کمپرسور سهفاز با توان تقریبی 7.5 کیلووات داریم و ولتاژ خط 400 ولت است. اگر بهصورت فرضی راندمان موتور را 90 درصد و ضریب توان را 0.85 در نظر بگیریم، جریان تقریبی از رابطه زیر به دست میآید:
I = 7500 / (1.732 × 400 × 0.90 × 0.85)
نتیجه تقریباً:
I ≈ 14.1 A
این عدد یک محاسبه تقریبی است و نباید بدون تطبیق با پلاک کمپرسور، جریان نامی واقعی موتور تلقی شود.
حالا فرض کنیم کنتاکتوری داریم که ظرفیت آن برای AC-1 برابر 25 آمپر است اما ظرفیت AC-3 آن برای ولتاژ موردنظر کمتر است. نمیتوان صرفاً با دیدن عدد 25 آمپر نتیجه گرفت که این کنتاکتور برای کمپرسور 7.5 کیلووات مناسب است.
اینجا دقیقاً تفاوت یک انتخاب اصولی با یک انتخاب صرفاً آمپری مشخص میشود.
فرمول محاسبه جریان چه کمکی به انتخاب کنتاکتور میکند؟
فرمول در درجه اول به ما یک دید اولیه میدهد. اگر جریان تقریبی موتور را محاسبه کنیم، میتوانیم کنتاکتورهای موجود را راحتتر بررسی کنیم.
اما برای انتخاب نهایی باید این عدد را در کنار مشخصات واقعی کمپرسور قرار دهیم.
برای مثال اگر محاسبه تقریبی ما 14 آمپر باشد و پلاک کمپرسور نیز جریان کاری مشابهی نشان دهد، باید کنتاکتوری انتخاب شود که در رده AC-3 و ولتاژ کاری واقعی ظرفیت مناسبی داشته باشد.
نباید اینگونه عمل کنیم که:
14 آمپر × 1.25 = 17.5 آمپر
و بعد بگوییم هر کنتاکتور 18 آمپری مناسب است.
این ضریب میتواند صرفاً برای یک برآورد اولیه مورد استفاده قرار گیرد و جایگزین دستورالعمل سازنده یا ردهبندی واقعی کنتاکتور نمیشود. شرایط راهاندازی، تعداد دفعات قطع و وصل، دمای محیط و نوع کمپرسور همگی اهمیت دارند.
به همین دلیل در پروژههای حرفهای، عدد محاسبهشده با اطلاعات پلاک و کاتالوگ سازنده تطبیق داده میشود.
RLA و LRA؛ دو عددی که هنگام انتخاب کنتاکتور نباید نادیده بگیرید
اگر قرار باشد هنگام خرید کنتاکتور برای کمپرسور فقط چند اطلاعات را بررسی کنیم، RLA و LRA از مهمترین موارد هستند.
RLA نشاندهنده جریان نامی مشخصشده برای شرایط کاری کمپرسور است، در حالی که LRA جریان بالایی را نشان میدهد که موتور در شرایط قفلشدن روتور میتواند در زمان راهاندازی داشته باشد.
این دو عدد به ما یادآوری میکنند که کمپرسور فقط در لحظه کار عادی مهم نیست؛ لحظه استارت نیز بخش مهمی از طراحی مدار است.
برای مثال ممکن است کمپرسوری در حالت عادی حدود 10 آمپر جریان بکشد اما در لحظه راهاندازی جریان بسیار بالاتری ایجاد کند. این جریان لحظهای یکی از دلایلی است که انتخاب کنتاکتور باید بر اساس رده کاری مناسب انجام شود.
البته LRA را نباید به این معنا تفسیر کرد که کنتاکتور باید دقیقاً برای عبور دائم همین مقدار انتخاب شود. LRA یک مشخصه مربوط به شرایط راهاندازی موتور است و انتخاب نهایی باید مطابق مشخصات سازنده کمپرسور و کنتاکتور انجام شود.
فرمول جریان سهفاز با یک مثال دیگر
فرض کنیم کمپرسور سردخانهای داریم که توان آن 15 کیلووات است و سیستم با ولتاژ سهفاز 400 ولت کار میکند.
اگر برای مثال راندمان را 92 درصد و ضریب توان را 0.88 در نظر بگیریم:
I = 15000 / (1.732 × 400 × 0.92 × 0.88)
جریان تقریبی حدود:
I ≈ 26.7 A
به دست میآید.
اما باز هم این عدد به معنای آن نیست که باید یک کنتاکتور «26.7 آمپر» خریداری کنیم.
باید مشخصات کنتاکتور در AC-3 بررسی شود، سپس مشخصات کمپرسور و شرایط واقعی راهاندازی با آن تطبیق داده شود.
این نکته برای جلوگیری از یک اشتباه بسیار رایج مهم است:
جریان محاسبهشده موتور = ظرفیت نامی موردنیاز کنتاکتور به همان عدد نیست.
فرمول، نقطه شروع محاسبه است؛ انتخاب نهایی یک فرآیند مهندسی است.
انتخاب کنتاکتور برای هیتر دیفراست با کمپرسور فرق دارد
در سردخانه معمولاً چند نوع بار الکتریکی وجود دارد و نمیتوان همه آنها را با یک معیار انتخاب کرد.
کمپرسور یک بار موتوری است و ویژگیهای راهاندازی و قطع آن اهمیت دارد. اما هیتر دیفراست عمدتاً یک بار مقاومتی است.
فرض کنیم یک هیتر دیفراست سهفاز با توان 9 کیلووات داریم و ولتاژ خط 400 ولت است. اگر بار تقریباً مقاومتی باشد، میتوان برای برآورد اولیه از رابطه:
I = P / (√3 × V)
استفاده کرد.
در این مثال:
I = 9000 / (1.732 × 400)
و جریان حدود:
I ≈ 13 A
خواهد بود.
اینجا شرایط بار با کمپرسور متفاوت است و همین تفاوت نشان میدهد چرا نمیتوان گفت «برای سردخانه یک کنتاکتور 18 آمپر بخرید و تمام».
ممکن است یک کنتاکتور برای هیتر مناسب باشد ولی برای کمپرسور همان سردخانه انتخاب مناسبی نباشد.
چرا کنتاکتور فن سردخانه نیز باید درست انتخاب شود؟
فنهای کندانسور و اواپراتور نیز موتور الکتریکی دارند، بنابراین هنگام انتخاب کنتاکتور آنها نیز باید ماهیت بار موتوری را در نظر گرفت.
گاهی به دلیل کوچک بودن فن، تصور میشود انتخاب کنتاکتور اهمیت زیادی ندارد. اما اگر فن تعداد دفعات زیادی روشن و خاموش شود، کنتاکتور آن نیز تحت عملیات مکرر قرار میگیرد.
بهخصوص در سردخانههایی که کنترل فن بر اساس فشار، دما یا منطق کنترلی خاص انجام میشود، تعداد سیکلهای قطع و وصل میتواند زیاد باشد.
بنابراین فقط جریان موتور مهم نیست؛ تعداد عملیات کنتاکتور در طول زمان نیز اهمیت دارد.
جدول ساده برای برآورد اولیه کنتاکتور
جدول زیر فقط یک راهنمای اولیه برای درک موضوع است و انتخاب نهایی باید بر اساس پلاک کمپرسور، نوع بار و کاتالوگ سازنده انجام شود:
| توان تقریبی موتور | جریان تقریبی سهفاز در 400V* | بررسی اولیه |
|---|---|---|
| 2.2 kW | حدود 4 تا 5 A | کنتاکتور مناسب موتور در AC-3 |
| 4 kW | حدود 7 تا 8 A | بررسی کنتاکتور در AC-3 |
| 5.5 kW | حدود 10 تا 11 A | بررسی جریان نامی کمپرسور |
| 7.5 kW | حدود 14 تا 15 A | تطبیق با مشخصات کمپرسور |
| 11 kW | حدود 20 تا 22 A | بررسی دقیق AC-3 |
| 15 kW | حدود 27 تا 29 A | انتخاب بر اساس پلاک و کاتالوگ |
* اعداد جدول تقریبی هستند و با توجه به راندمان و ضریب توان واقعی موتور تغییر میکنند.
بنابراین این جدول نباید بهعنوان جدول قطعی خرید استفاده شود. هدف آن این است که نشان دهد با افزایش توان موتور، جریان موردنیاز نیز افزایش پیدا میکند و انتخاب کنتاکتور باید متناسب با این شرایط انجام شود.
کنتاکتور سردخانه اصل را چگونه تشخیص دهیم؟
در بازار تجهیزات برق صنعتی، تشخیص کالای اصل و باکیفیت اهمیت زیادی دارد. مخصوصاً در تجهیزاتی مانند کنتاکتور که کیفیت مواد کنتاکت، ساختار مکانیکی، بوبین و سیستم خاموش کردن قوس الکتریکی مستقیماً روی عملکرد آن اثر میگذارد.
یکی از اشتباهات رایج این است که فقط به ظاهر کنتاکتور نگاه کنیم.
ممکن است دو کنتاکتور از فاصله چند متری کاملاً شبیه هم باشند، اما کیفیت ساخت، آلیاژ کنتاکتها، فشار مکانیکی، کیفیت بوبین و عمر الکتریکی آنها متفاوت باشد.
برای همین بهتر است هنگام خرید به بستهبندی، شماره فنی، مشخصات درجشده، اطلاعات سازنده و قابلیت رهگیری محصول توجه شود.
اگر کنتاکتور برای یک سردخانه حساس استفاده میشود، انتخاب یک قطعه ارزانتر فقط برای کاهش هزینه خرید اولیه میتواند در بلندمدت هزینه بیشتری ایجاد کند؛ زیرا خرابی کنتاکتور ممکن است باعث توقف کمپرسور، اختلال در دمای سردخانه یا حتی آسیب به تجهیزات دیگر شود.
آیا برند کنتاکتور مهم است؟
برند یکی از معیارهای انتخاب است، اما نباید جای مشخصات فنی را بگیرد.
برای مثال ممکن است یک برند معتبر، چندین سری کنتاکتور مختلف داشته باشد و همه آنها برای یک کاربرد مشخص طراحی نشده باشند.
بنابراین بهتر است به جای اینکه فقط بگوییم:
«کنتاکتور زیمنس میخواهم.»
یا:
«کنتاکتور اشنایدر میخواهم.»
اطلاعات کاملتری ارائه کنیم:
نوع کمپرسور + توان + ولتاژ + جریان + تعداد فاز + نوع راهاندازی + ولتاژ بوبین
بعد میتوان مدل مناسب را از همان برند یا برندهای معتبر دیگر بررسی کرد.
در واقع برند خوب زمانی ارزش خود را نشان میدهد که محصول انتخابشده واقعاً با کاربرد موردنظر مطابقت داشته باشد.
اگر کنتاکتور سردخانه زود خراب شد، چه چیزهایی را بررسی کنیم؟
فرض کنید کنتاکتور جدید نصب شده اما تنها بعد از چند ماه دوباره داغ شده یا کنتاکتهای آن آسیب دیدهاند. اولین کار نباید تعویض دوباره کنتاکتور باشد.
باید علت اصلی بررسی شود.
جریان واقعی کمپرسور اندازهگیری شود و با جریان درجشده روی پلاک مقایسه شود. سپس وضعیت اتصالات، ترمینالها، کابلها، اورلود، ولتاژ مدار قدرت، ولتاژ بوبین و وضعیت موتور بررسی شود.
اگر جریان موتور بالاتر از مقدار مورد انتظار باشد، باید علت آن پیدا شود. ممکن است مشکل از خود موتور، شرایط مکانیکی، سیستم تبرید یا شرایط کاری کمپرسور باشد.
همچنین باید مشخص شود که کنتاکتور در زمان کار عادی صدای غیرطبیعی یا لرزش ندارد.
اگر تعداد دفعات استارت کمپرسور زیاد است، منطق کنترل و اختلاف دمای قطع و وصل نیز باید بررسی شود.
در بعضی موارد، مشکل اصلی نه کنتاکتور است و نه موتور؛ بلکه یک تنظیم یا ایراد در سیستم کنترل باعث شده کنتاکتور در فاصلههای کوتاه بارها قطع و وصل شود.
آیا میتوان کنتاکتور را با رله جایگزین کرد؟
در بسیاری از مدارهای سردخانه، پاسخ به این سؤال به توان و نوع بار بستگی دارد.
رلهها برای بسیاری از مدارهای کنترلی و بارهای کوچک بسیار کاربردی هستند، اما برای قطع و وصل مستقیم یک کمپرسور قدرت بالا نمیتوان صرفاً بر اساس ظاهر مشابه، رله را جایگزین کنتاکتور کرد.
کنتاکتور برای قطع و وصل بارهای قدرتی، بهخصوص بارهای موتوری، طراحی شده و ساختار کنتاکتها و سیستم مدیریت قوس الکتریکی آن با بسیاری از رلههای کوچک متفاوت است.
به همین دلیل برای مدار قدرت کمپرسور، انتخاب باید بر اساس مشخصات واقعی بار و تجهیز مناسب انجام شود.
کنتاکتور مناسب چه تأثیری روی عملکرد سردخانه دارد؟
ممکن است در نگاه اول تصور کنیم کنتاکتور فقط یک قطعه قطع و وصل است و تأثیری روی عملکرد کلی سیستم ندارد. اما وقتی این قطعه درست انتخاب و نصب شود، مدار قدرت با اطمینان بیشتری کار میکند و احتمال خرابی ناشی از انتخاب نادرست کاهش پیدا میکند.
در یک سردخانه، حتی یک توقف ناگهانی کمپرسور میتواند اهمیت زیادی داشته باشد؛ زیرا افزایش دما میتواند کیفیت محصول ذخیرهشده را تحت تأثیر قرار دهد.
به همین دلیل انتخاب کنتاکتور باید بخشی از طراحی کلی سیستم برق و کنترل سردخانه در نظر گرفته شود، نه یک خرید جداگانه و مستقل.
کنتاکتور، اورلود، کلید حفاظتی، کنترلر دما، سنسورها، فنها، کمپرسور و سایر تجهیزات باید در کنار یکدیگر بررسی شوند.
جمعبندی؛ برای سردخانه چه کنتاکتوری بخریم؟
کنتاکتور یکی از مهمترین تجهیزات مدار قدرت سردخانه است و وظیفه آن فقط روشن و خاموش کردن کمپرسور نیست. این قطعه میتواند در مدار کمپرسور، فن کندانسور، فن اواپراتور، هیتر دیفراست و سایر مصرفکنندههای سیستم مورد استفاده قرار بگیرد و انتخاب صحیح آن مستقیماً با نوع بار و شرایط کاری ارتباط دارد.
مهمترین نکته این است که کنتاکتور را فقط بر اساس آمپر روی بدنه انتخاب نکنیم. برای کمپرسور باید رده کاری، بهخصوص AC-3، ولتاژ مدار، جریان واقعی موتور، توان، RLA، LRA، ولتاژ بوبین و شرایط راهاندازی بررسی شود.
اگر جریان موتور را از روی توان محاسبه میکنیم، برای موتور سهفاز میتوان از رابطه:
I = P / (√3 × V × η × cosφ)
استفاده کرد؛ اما این محاسبه صرفاً یک برآورد اولیه است و در نهایت اطلاعات پلاک کمپرسور و دستورالعمل سازنده باید مبنای انتخاب قرار گیرد.
برای بارهای مقاومتی مانند هیتر نیز شرایط متفاوت است و نمیتوان همان معیار انتخاب کنتاکتور کمپرسور را بدون بررسی به آن تعمیم داد.
همچنین اگر کنتاکتور سردخانه بیش از حد داغ میشود، صدای غیرعادی دارد، جرقه شدید میزند، ترمینالهای آن تغییر رنگ دادهاند یا کنتاکتهای آن جوش میخورند، صرفاً تعویض کنتاکتور کافی نیست. باید علت اصلی مانند اضافهبار، اتصال ضعیف، انتخاب نامناسب کنتاکتور، مشکل مدار فرمان، خرابی موتور یا استارتهای بیش از حد بررسی شود.
در نهایت، یک انتخاب اصولی برای کنتاکتور سردخانه باید از این مسیر عبور کند:
مشخصات کمپرسور → جریان و شرایط کاری → نوع بار → رده کاری کنتاکتور → ولتاژ قدرت → ولتاژ بوبین → شرایط راهاندازی → هماهنگی با تجهیزات حفاظتی → بررسی شرایط واقعی تابلو
اگر این مراحل رعایت شوند، احتمال انتخاب اشتباه به شکل قابلتوجهی کاهش پیدا میکند.
و شاید مهمترین نکته برای تعمیرکار، برقکار و مدیر یک سردخانه این باشد که کنتاکتور ارزانتر لزوماً هزینه کمتری ندارد؛ چون یک کنتاکتور نامناسب میتواند در اثر استارتهای مکرر، جریان بالا، اتصال ضعیف یا شرایط نامناسب کاری دچار خرابی شود و در نهایت توقف کمپرسور و آسیب به سیستم، هزینهای بسیار بیشتر از اختلاف قیمت دو کنتاکتور ایجاد کند.
بنابراین هنگام خرید، به جای اینکه فقط بپرسیم «کنتاکتور چند آمپر است؟»، بهتر است بپرسیم:
برای چه موتوری؟ با چه جریانی؟ در چه ولتاژی؟ با چه روش راهاندازی؟ و با چه رده کاری؟
همین چند سؤال ساده میتواند تفاوت بین یک انتخاب معمولی و یک انتخاب فنی و مطمئن برای سیستم سردخانه باشد.


