Kontaktori

Kuormituskapasiteetti
Kantavuus on suurin sallittu voima, joka voidaan kohdistaa lavalle määrättyyn suuntaan, mutta joka täyttää vaiheen vaatimukset. Yksi tärkeimmistä eroista kontaktorien ja releiden välillä on niiden kuormituskyky. Kontaktorit on suunniteltu käsittelemään suurivirtakuormia, kun taas releet sopivat pieni- ja keskivirtakuormille. Tämä ero kuormituskapasiteetissa johtuu laitteiden suunnittelusta ja rakenteesta, sillä kontaktoreissa on suuremmat ja kestävämmät apukoskettimet suurempia virtoja varten. Erikoiskontaktoreita käytetään kolmen vaiheen tehon kytkemiseen samanaikaisesti.

Käytännössä kontaktoreita käytetään usein sovelluksissa, joissa on suuria moottoreita, raskaita koneita tai muita suuritehoisia laitteita, joissa nykyiset vaatimukset voivat nousta satoihin tai jopa tuhansiin ampeeriin. Toisaalta releitä löytyy yleisemmin ohjausjärjestelmistä, automaatiosta ja pienitehoisista laitteista, joissa nykyiset vaatimukset ovat suhteellisen vaatimattomia. Releet rajoittuvat tyypillisesti yksivaiheisiin sovelluksiin.

Vaihtomekanismi
Kytkentä on tapa ohjata jatkuvuutta sähköpiirin kahden pisteen välillä. Toinen keskeinen ero kontaktorien ja releiden välillä on tapa, jolla ne kytkevät sähkövirtoja. Molemmat laitteet käyttävät sähkömekaanista mekanismia, jossa jännitteinen kela luo magneettikentän, joka vetää puoleensa jousikuormitetut koskettimet joko avaamalla tai sulkemalla piirin. Kytkinmekanismin erityinen suunnittelu ja rakenne voivat kuitenkin vaihdella kahden laitteen välillä, mikä johtaa eroihin suorituskyvyssä ja soveltuvuudessa tiettyihin sovelluksiin.

Kontaktoreissa kytkentämekanismi on suunniteltu käsittelemään suuria virtoja ja minimoimaan sähkökaaren vaikutukset. Tämä saavutetaan käyttämällä valokaaren vaimennustekniikoita, kuten kaarikouruja tai puhallusmagneetteja, jotka auttavat sammuttamaan sähkökaaren, joka muodostuu koskettimien avautuessa tai sulkeutuessa. Kontaktoreissa on tyypillisesti suuremmat koskettimet, jotka on valmistettu korkean sähkönjohtavuuden omaavista materiaaleista, kuten hopeasta tai kuparista. Tämä varmistaa tehokkaan virrankulun minimoimalla kosketinresistanssin. Toisaalta releillä on kompaktimpi kytkentämekanismi, joka soveltuu pienempään virtaan. Releiden koskettimet voidaan valmistaa erilaisista materiaaleista, kuten hopeasta tai kullasta, riippuen sovelluksen erityisvaatimuksista. Releet ovat vähemmän kestäviä kuin kontaktorit estämään kulumista ja sähkökaaren aiheuttamia vaurioita suurvirtatilanteissa. Kondensaattoriparistoja voidaan käyttää vähentämään kytkentävirtaa, kun rele kytkee päälle suuritehoisen kuorman.

Avoimet/suljetut kosketusstandardit
Releet on suunniteltu toimimaan sekä normaalisti auki että normaalisti suljettuna vaaditusta toiminnosta riippuen, mutta kontaktorit on suunniteltu toimimaan normaalisti auki olevilla koskettimilla. Tämä tarkoittaa, ettei käämin ollessa jännitteettömänä ole kontaktoriliitäntää, mikä ei välttämättä pidä paikkaansa releiden osalta. Helppo muistaa.

• Normaalisti suljettu (NC)=Virtaukset
• Normaalisti auki (EI)=Virta ei kulje

Normaalisti avoimissa olosuhteissa mikään virta ei ole normaalissa tai alkutilassa. Mutta sen jännittäminen ja käynnistäminen sulkee koskettimet, jotta se voi virrata virtaa. Toisaalta normaalisti suljettu NC-koskettimissa on tila, jossa virta kulkee normaalissa tai alkutilassa. Mutta toisin kuin NO:ssa tapahtuu, virran katkaiseminen ja kytkeminen avaa koskettimen virran pysäyttämiseksi. Kontaktoreita käytetään tyypillisesti suurjännitepiirien kytkemiseen, kun taas releitä käytetään tyypillisesti pienjännitepiirien kytkemiseen.

Koko ja rakenne
Myös kontaktorien ja releiden koko ja rakenne vaihtelevat, ja jokainen laite on suunniteltu sopimaan sille tarkoitettuihin sovelluksiin ja kuormituskapasiteettiin. Liittimet ovat yleensä suurempia ja kestävämpiä kuin releet, koska ne kestävät suuria virtoja. Kontaktorien koskettimet on tyypillisesti valmistettu materiaaleista, joilla on korkea sähkönjohtavuus minimoidakseen kosketusvastuksen ja varmistaakseen tehokkaan virran. Kontaktorit on tyypillisesti suunniteltu käsittelemään AC- ja DC-kuormia; niiden kela kuluttaa merkittävästi tehoa. Lisäksi niissä on valokaaren vaimennus, joka estää sähkökaaren aiheuttamat vauriot. Sitä vastoin releet ovat kompaktimpia ja kevyempiä, joten ne soveltuvat matala- ja keskivirtasovelluksiin. Releiden koskettimet voidaan valmistaa erilaisista materiaaleista riippuen sovelluksen erityisvaatimuksista. Ne on suunniteltu avaamaan tai sulkemaan piirejä elektronisesti tai sähkömekaanisesti. Koska releet hallitsevat pienempiä kuormia, ne eivät yleensä vaadi samaa valokaaren vaimennustasoa kuin urakoitsijat.

Sähköinen melu
Sähkökohina eli sähkömagneettinen häiriö (EMI) on ei-toivottu sähkösignaalihäiriö, joka vaikuttaa elektronisten laitteiden suorituskykyyn ja luotettavuuteen. Kontaktorit ja releet voivat sähkömekaanisina kytkiminä tuottaa sähköistä kohinaa käytön aikana, ja melun taso riippuu laitteen suunnittelusta ja rakenteesta. Suuremman koonsa ja suuremman virrankäsittelykykynsä vuoksi kontaktorit voivat tuottaa enemmän sähköistä kohinaa kuin releet. . Kontaktorin koskettimien avaaminen ja sulkeminen voi muodostaa sähkökaaria, jotka tuottavat sähkömagneettista säteilyä, joka voi häiritä lähellä olevia elektronisia laitteita. Tämän ongelman lieventämiseksi kontaktorit käyttävät usein valokaaren vaimennustekniikoita sähkökaaren sammuttamiseksi ja syntyvän sähköisen melun vähentämiseksi. Toisaalta releet tuottavat vähemmän sähköistä kohinaa pienemmän koonsa ja alhaisempien virrankäsittelyominaisuuksiensa vuoksi. Ne voivat kuitenkin tuottaa jonkin verran sähköistä kohinaa toiminnan aikana, erityisesti vaihdettaessa induktiivisia kuormia. Puolijohdereleissä käytetään puolijohdekomponentteja, jotka tarjoavat alhaisemman sähköisen melutason, joten ne sopivat sovelluksiin, joissa EMI on huolenaihe.

Elinikä ja kestävyys
Kontaktorien ja releiden käyttöikä ja kestävyys ovat tärkeitä tekijöitä valittaessa sopivaa laitetta tiettyyn käyttötarkoitukseen. Molemmat laitteet ovat alttiina kulumiselle sähkömekaanisen luonteensa vuoksi. Silti kulumisen laajuus ja odotettu käyttöikä voivat vaihdella suunnittelun, rakenteen ja käyttöolosuhteiden mukaan. Suuria virtoja kestämään suunniteltujen liittimien käyttöikä on tyypillisesti pidempi ja kestävyys suurempi kuin releillä. Kontaktorien koskettimet on valmistettu materiaaleista, joilla on korkea sähkönjohtavuus, mikä minimoi kosketusvastuksen ja varmistaa tehokkaan virran. Lisäksi kontaktoreissa käytetään usein valokaaren vaimennustekniikoita, jotka auttavat sammuttamaan sähkökaaren, joka muodostuu koskettimien avautuessa tai sulkeutuessa, mikä vähentää koskettimien kulumista ja pidentää laitteen käyttöikää. Releillä on lyhyempi käyttöikä ja pienempi kestävyys kuin kontaktoreilla niiden pienemmän koon ja alhaisemmat virrankäsittelyominaisuudet. Releiden koskettimet kuluvat nopeammin kuin kontaktoreissa, erityisesti induktiivisia kuormia vaihdettaessa tai korkeilla taajuuksilla käytettäessä. Puolijohdereleet tarjoavat paremman kestävyyden ja pidemmän käyttöiän verrattuna sähkömekaanisiin releisiin. Ne eivät kuitenkaan välttämättä sovellu kaikkiin sovelluksiin niiden erityisominaisuuksien ja rajoitusten vuoksi. Tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa kontaktorien ja releiden käyttöikään ja kestävyyteen, ovat kytkentätaajuus, virta- ja jännitearvot sekä kytkettävän kuorman tyyppi. Tämä sisältää myös ympäristöolosuhteet, kuten lämpötilan, kosteuden ja pölyn tai syövyttäviä aineita.