Een centrifugaalschakelaar is een elektrische schakelaar die meestal in de signaal fase inductiemotoren en split-phase inductiemotoren. Octrooi voor de centrifugaalschakelaar werd in de jaren twintig aan Royal Lee verleend. Deze schakelaar wordt gebruikt om een gecontroleerde schakelwerking te bieden die vereist is in motoren wanneer een gespecificeerd motortoerental wordt gegenereerd. Eerder, vóór de uitvinding van deze schakelaar, bevonden zich om het ontwerp van motoren te vereenvoudigen schakelaars in het motorframe. Dit ontwerp was erg onbevredigend omdat het leidde tot de opeenhoping van olie, stof en vet op die schakelaars. Dit maakte op zijn beurt de werking van het contact onbetrouwbaar.

Wat is een centrifugale schakelaar?

Een centrifugaalschakelaar werkt volgens het principe van de middelpuntvliedende kracht. Het is een elektrische schakelaar. Deze schakelaars zijn speciaal ontworpen voor enkelfasige en gesplitste inductiemotoren. De centrifugaalschakelaar is algemeen bekend als 'koppeling' omdat de werking vergelijkbaar is met die van een centrifugaalkoppeling die in auto's wordt gebruikt.

Diagram

Een typische centrifugaalschakelaar bestaat uit twee delen:

Een centrifugaal mechanisme gemonteerd op een motoras.
Een vaste stationaire schakelaar.

Centrifugale schakelaar

Het centrifugaalmechanisme dat op de motoras is gemonteerd, roteert samen met de as en is met behulp van elektrische contacten aan de stationaire schakelaar bevestigd om het startwikkelcircuit in de inductiemotor te regelen.

“elektrische basissymbolen en hun betekenis ”

Werkend principe

Zoals hetzelfde suggereert, werkt deze schakelaar volgens het principe van centrifugale kracht Dit is een fictieve kracht die inwerkt op de roterende lichamen.

Volgens de mechanica van Newton, wanneer een lichaam in een cirkelvormige beweging beweegt, wordt een kracht gegenereerd vanuit het midden van de cirkel die de neiging heeft om het lichaam weg te duwen van het midden. Deze kracht staat bekend als middelpuntvliedende kracht. Het wordt gegenereerd door de traagheid van het lichaam. Deze kracht werkt op het lichaam en drijft het weg van het centrum. Dit principe wordt ook gebruikt in wasmachines.

“gereduceerde instructieset computerarchitectuur ”

Centrifugaalschakelaar in inductiemotoren

Om de werking van deze schakelaar in inductiemotoren te begrijpen, moeten we eerst het model van inductiemotoren begrijpen. Inductiemotoren bestaan uit een enkele statorwikkeling en hulpwikkeling. Een enkelfasige wisselstroom wordt toegepast op de statorwikkeling. Maar de enkele statorwikkeling kan niet genoeg draaiveld produceren dat nodig is om een startkoppel te genereren. Daarom is een hulpwikkeling aangebracht.

Deze hulpwikkeling wekt een veld op dat niet in fase is met het veld dat wordt opgewekt door de statorwikkeling. Het resulterende veld produceert dus een startkoppel en start de motor. Zodra de motor is gestart, zet de rotor een pulserend veld op dat de gevulde stator niet omvat.

Wanneer het motortoerental een bepaald percentage van het synchrone toerental bereikt, moet het circuit dat de hulpwikkeling bekrachtigt, worden losgekoppeld. Dit is waar de centrifugaalschakelaar in beeld komt voor inductiemotoren. Hier helpt de centrifugaalschakelaar om het circuit te openen en de hulpwikkeling los te koppelen.

De functie van de centrifugaalschakelaar in inductiemotoren

Laten we eens kijken hoe de centrifugaalschakelaar werkt in een inductiemotor. Het centrifugaalmechanisme dat op de motorassen is gemonteerd, bestaat uit een verende schotel met gekalibreerde gewichten die aan de basis zijn bevestigd en ondersteund worden door een stalen plaat. De schakelcontacten zijn gesloten om de hulpwikkeling van het benodigde vermogen te voorzien om het startkoppel te produceren.

Wanneer de rotor draait, ervaren de gekalibreerde gewichten de middelpuntvliedende kracht. Bij een bepaalde snelheid wanneer deze kracht de veerkracht van de schijf overwint, worden de schakelcontacten geopend vanwege de middelpuntvliedende kracht. Hier worden de gewichten van de rotoras verwijderd, waardoor de hulpwikkeling van het circuit wordt losgekoppeld.

“symbool voor batterij in schakelschema ”

Op het kritieke werkpunt zijn drie factoren te zien:

De veerkracht neemt lineair af.
De middelpuntvliedende kracht neemt toe met een snelheid die evenredig is met de snelheid van de rotor.
De straal van de gewichten wordt vergroot

Hoe te testen?

Een ideale centrifugaalschakelaar moet aan de volgende voorwaarden voldoen: -

De operatie moet gedurende de hele levenscyclus uniform zijn.
Het aantal onderdelen van de apparatuur moet minimaal zijn vanwege de eenvoud van het ontwerp en de lage productiekosten.
Moet verwaarloosbare wrijvingscomponenten hebben.
Cut-out / Cut-in ratio moet gemakkelijk kunnen worden gewijzigd zonder grote ontwerpwijzigingen te veroorzaken.

Doordat de contacteenheid van de schakelaar aan de buitenzijde van het motorframe aanwezig is, is de schakelaar goed bereikbaar. De schakelaar kan dus worden geïnspecteerd, schoongemaakt en vervangen zonder het motorframe te demonteren.

Toepassingen

Deze schakelaar wordt ook gebruikt in systemen waar het detecteren van snelheid in systemen essentieel is voor de bescherming en goede werking van het apparaat. Enkele van de toepassingen van de centrifugaalschakelaar zijn als volgt:

Bescherming tegen te hoge snelheden in motoren, generatoren , enz..
Gebruikt in DC-motoren , transportbanden, roltrappen, liften, enz ..
Deze worden ook gebruikt bij het detecteren van te lage snelheden in apparaten zoals blazers, ventilatoren en transportbanden.
Ook gebruikt in systemen waar snelheidsverlies kan leiden tot schade aan apparaten, materiaalverlies.

In vergelijking met de schakelaars die eerder voor hetzelfde doel werden gebruikt, biedt de centrifugaalschakelaar een goede contactbetrouwbaarheid. Omdat deze schakelaar niet in het motorframe aanwezig is, is hij geïsoleerd van vuil, vet en olie die gewoonlijk in het motorframe terechtkomen door circulerende luchtstromen. Wat zijn de eenheden van middelpuntvliedende kracht?