Ce este un comutator centrifugal și funcționarea acestuia

Un comutator centrifugal este un comutator electric care se găsește de obicei în motoare cu inducție de fază semnal și motoare cu inducție în fază divizată. Brevetul pentru comutatorul centrifugal a fost acordat Royal Lee în anii 1920. Acest comutator este utilizat pentru a asigura o operație de comutare controlată, care este necesară la motoare atunci când este generată viteza specificată a motorului. Mai devreme, înainte de invenția acestui comutator, pentru a simplifica proiectarea motoarelor, comutatoarele erau amplasate în cadrul motorului. Acest design a fost foarte nesatisfăcător, deoarece a condus la acumularea de ulei, praf, grăsime pe acele întrerupătoare. La rândul său, acest lucru a făcut ca operațiunea de contact să fie de încredere.

Ce este un comutator centrifugal?

Un comutator centrifugal funcționează pe principiul forței centrifuge. Este un comutator electric. Aceste comutatoare sunt special concepute pentru motoarele cu inducție monofazate și cu fază divizată. Comutatorul centrifugal este cunoscut în mod obișnuit ca „ambreiaj”, deoarece funcționarea sa este similară cu cea a unui ambreiaj centrifugal utilizat în automobile.

Diagramă

Un comutator centrifugal tipic constă din două părți-

1. Un mecanism centrifugal montat pe un arbore al motorului.
2. Un comutator fix fix.

Comutator centrifugal

Mecanismul centrifug montat pe arborele motorului se rotește împreună cu arborele și este atașat la întrerupătorul staționar folosind contacte electrice pentru a controla circuitul de înfășurare de pornire în motorul cu inducție.

Principiul de funcționare

Așa cum sugerează același lucru, acest comutator funcționează pe principiul forța centrifugă Aceasta este o forță fictivă care acționează asupra corpurilor rotative.

Conform mecanicii newtoniene, atunci când un corp se mișcă într-o mișcare circulară, o forță este generată din centrul cercului care tinde să împingă corpul departe de centru. Această forță este cunoscută sub numele de forță centrifugă. Este generat din cauza inerției corpului. Această forță acționează asupra corpului și îl îndepărtează de centru. Acest principiu este utilizat și în mașinile de spălat.

Comutator centrifugal în motoarele cu inducție

Pentru a înțelege funcționarea acestui comutator în motoarele cu inducție, să înțelegem mai întâi modelul motoarelor cu inducție. Motoarele cu inducție constau dintr-un singur înfășurare statorică și înfășurare auxiliară. Un curent alternativ monofazat este aplicat înfășurării statorului. Dar înfășurarea unui singur stator nu poate produce suficient câmp rotativ necesar pentru a genera cuplul de pornire. Prin urmare, este prevăzută o înfășurare auxiliară.

Această înfășurare auxiliară generează un câmp care este defazat cu câmpul generat de înfășurarea statorului. Prin urmare, câmpul rezultat produce un cuplu de pornire și pornește motorul. Odată ce motorul este pornit, rotorul creează un câmp pulsatoriu care nu include statorul depus.

Când turația motorului atinge un procent specificat din turația sincronă, circuitul care energizează înfășurarea auxiliară trebuie deconectat. Aici intră în imagine comutatorul centrifugal pentru motoarele cu inducție. Aici comutatorul centrifugal ajută la deschiderea circuitului și la deconectarea înfășurării auxiliare.

Funcția comutatorului centrifugal în motoarele cu inducție

Să ne uităm la modul în care funcționează întrerupătorul centrifugal într-un motor cu inducție. Mecanismul centrifugal montat pe arborii motorului constă dintr-o farfurie cu arcuri cu greutăți calibrate atașate la baza sa susținută de o placă de oțel. Contactele comutatorului sunt închise pentru a furniza înfășurării auxiliare puterea necesară pentru a produce cuplul de pornire.

Când rotorul se rotește, greutățile calibrate experimentează o forță centrifugă. La o anumită viteză când această forță depășește forța arcului discului, contactele comutatorului sunt deschise datorită forței centrifuge. Aici greutățile sunt îndepărtate de arborele rotorului, deconectând astfel înfășurarea auxiliară din circuit.

În punctul critic de operare, se pot observa trei factori:

1. Forța arcului se reduce la o rată liniară.
2. Forța centrifugă crește cu o rată proporțională cu viteza rotorului.
3. Raza greutăților este mărită

Cum se testează?

Un comutator centrifug ideal ar trebui să îndeplinească următoarele condiții: -

1. Operațiunea trebuie să fie uniformă pe tot parcursul ciclului său de viață.
2. Numărul de piese ale echipamentului ar trebui să fie minim pentru simplitatea designului și costul redus de producție.
3. Ar trebui să aibă componente de frecare neglijabile.
4. Raportul Cut-out / Cut-in trebuie modificat cu ușurință, fără a provoca modificări majore de proiectare.

Deoarece unitatea de contact a comutatorului este prezentă pe exteriorul cadrului motorului, comutatorul este ușor accesibil. Deci comutatorul poate fi inspectat, curățat și poate fi înlocuit fără a demonta cadrul motorului.

Aplicații

Acest comutator este utilizat și în sistemele în care detectarea vitezei în sisteme este esențială pentru protecția și funcționarea corectă a dispozitivului. Unele dintre aplicațiile comutatorului centrifugal sunt următoarele:

1. Protecție la viteză maximă la motoare, generatoare , etc.
2. Folosit in Motoare de curent continuu , transportoare, scări rulante, ascensoare etc.
3. Acestea sunt, de asemenea, utilizate pentru detectarea vitezei scăzute la dispozitive precum suflante, ventilatoare și transportoare.
4. De asemenea, este utilizat în sistemele în care pierderea vitezei ar putea duce la deteriorarea dispozitivelor, pierderi materiale.

În comparație cu întrerupătoarele utilizate mai devreme în același scop, comutatorul centrifugal oferă o bună fiabilitate a contactului. Deoarece acest comutator nu este prezent în interiorul cadrului motorului, acesta este izolat de murdărie, grăsime, ulei care pătrunde de obicei în cadrul motorului circulând curenții de aer. Care sunt unitățile forței centrifuge?