Un interruptor centrífug és un interruptor elèctric que normalment es troba a la xarxa motors d'inducció de fase de senyal i motors d’inducció de fase dividida. La patent del commutador centrífug es va concedir a Royal Lee durant la dècada de 1920. Aquest interruptor s'utilitza per proporcionar una operació de commutació controlada que es requereix en els motors quan es genera una velocitat del motor especificada. Anteriorment, abans de la invenció d’aquest commutador, per simplificar el disseny dels motors, els interruptors estaven situats a l’interior del marc del motor. Aquest disseny va ser molt poc satisfactori, ja que va provocar l'acumulació de petroli, pols i greixos en aquests interruptors. Al seu torn, això va fer que l'operació de contacte no fos fiable.
Què és un commutador centrífug?
Un interruptor centrífug funciona segons el principi de la força centrífuga. És un interruptor elèctric. Aquests commutadors estan especialment dissenyats per a motors d’inducció monofàsics i de fase dividida. L’interruptor centrífug es coneix comunament com a “embragatge”, ja que el seu funcionament és similar al d’un embragatge centrífug que s’utilitza en automòbils.
Diagrama
Un interruptor centrífug típic consta de dues parts:
- Un mecanisme centrífug muntat en un eix del motor.
- Un interruptor fix fix.
Interruptor centrífug
El mecanisme centrífug muntat a l’eix del motor gira junt amb l’eix i s’uneix a l’interruptor estacionari mitjançant contactes elèctrics per controlar el circuit d’inici del bobinat al motor d’inducció.
Principi de funcionament
Com el mateix suggereix, aquest commutador funciona segons el principi de força centrifuga Es tracta d’una força fictícia que actua sobre els cossos en rotació.
Segons la mecànica de Newton, quan un cos es mou en un moviment circular, es genera una força des del centre del cercle que tendeix a apartar el cos del centre. Aquesta força es coneix com a força centrífuga. Es genera a causa de la inèrcia del cos. Aquesta força actua sobre el cos i l’allunya del centre. Aquest principi també s’utilitza a les rentadores.
Interruptor centrífug en motors d’inducció
Per entendre el funcionament d’aquest commutador en motors d’inducció, primer entenem el model dels motors d’inducció. Els motors d’inducció consisteixen en un únic bobinat d’estator i un bobinat auxiliar. S’aplica un corrent altern monofàsic al bobinatge de l’estator. Però l’enrotllament d’un únic estator no pot produir prou camp giratori necessari per generar un parell d’arrencada. Per tant, es proporciona un bobinatge auxiliar.
Aquest bobinatge auxiliar genera un camp que està desfasat amb el camp generat pel bobinat de l’estator. Per tant, el camp resultant produeix un parell d’arrencada i arrenca el motor. Un cop engegat el motor, el rotor estableix un camp polsador que no inclou l'estator arxivat.
Quan la velocitat del motor assoleix un percentatge especificat de la velocitat síncrona, s’ha de desconnectar el circuit que energitza el bobinatge auxiliar. Aquí és on apareix l’interruptor centrífug per als motors d’inducció. Aquí l'interruptor centrífug ajuda a obrir el circuit i desconnectar el bobinatge auxiliar.
La funció de l’interruptor centrífug en motors d’inducció
Vegem com funciona l’interruptor centrífug en un motor d’inducció. El mecanisme centrífug muntat als eixos del motor consisteix en un plat de molla amb pesos calibrats units a la seva base recolzats per una placa d’acer. Els contactes de l’interruptor estan tancats per proporcionar al bobinatge auxiliar la potència necessària per produir el parell d’arrencada.
Quan el rotor gira, els pesos calibrats experimenten una força centrífuga. A una velocitat particular quan aquesta força supera la força del ressort del disc, els contactes del commutador s'obren a causa de la força centrífuga. Aquí els pesos s’allunyen de l’eix del rotor, desconnectant així el bobinatge auxiliar del circuit.
En el punt crític de funcionament, es poden veure tres factors:
- La força del ressort es redueix a una velocitat lineal.
- La força centrífuga augmenta a un ritme proporcional a la velocitat del rotor.
- S’incrementa el radi dels pesos
Com provar?
Un interruptor centrífug ideal hauria de complir les condicions següents: -
- El funcionament ha de ser uniforme durant tot el seu cicle de vida.
- El nombre de peces de l’equip ha de ser mínim per la simplicitat del disseny i el baix cost de producció.
- Ha de tenir components de fricció insignificants.
- La relació de retallada / retallada s’ha de canviar fàcilment sense provocar cap modificació important del disseny.
Com que la unitat de contacte de l'interruptor és present a l'exterior del quadre del motor, l'interruptor és fàcilment accessible. De manera que l’interruptor es pot inspeccionar, netejar i canviar sense desmuntar el marc del motor.
Aplicacions
Aquest commutador també s'utilitza en sistemes on la detecció de velocitat en els sistemes és essencial per a la protecció i el bon funcionament del dispositiu. Algunes de les aplicacions del commutador centrífug són les següents:
- Protecció contra velocitat excessiva en motors, generadors , Etc ..
- Utilitzat en Motors de corrent continu , transportadors, escales mecàniques, ascensors, etc.
- Aquests també s’utilitzen per detectar la baixa velocitat en dispositius com ara bufadors, ventiladors i transportadors.
- També s’utilitza en sistemes on la pèrdua de velocitat pot provocar danys en els dispositius i pèrdues de materials.
En comparació amb els commutadors utilitzats anteriorment amb el mateix propòsit, l’interruptor centrífug proporciona una bona fiabilitat de contacte. Com que aquest interruptor no és present dins del quadre del motor, està aïllat de la brutícia, el greix i l'oli que solen entrar al quadre del motor circulant corrents d'aire. Quines són les unitats de força centrífuga?
