Centrifugalswitches: Hvad er de, og hvordan fungerer de?
Hvad er en centrifugalswitch?
En centrifugalswitch er en elektrisk switch, der drives af den centrifugalkraft, der opstår ved en roterende akse. Denne centrifugalkraft kommer typisk fra en benzinmotor eller en elmotor. Centrifugalswitches er designet til at aktivere eller deaktivere rotationshastigheden af aksen.
Hvordan fungerer centrifugalswitches?
En centrifugalswitch er en elektrisk switch, der normalt findes i enfaseinduktionsmotorer og split-faseinduktionsmotorer.
Denne switch bruges til at give en kontrolleret switching-operation, som er nødvendig i motoren, når den specificerede motorhastighed er opnået.
Centrifugalswitchen er baseret på konceptet om centrifugalkraft. Det er bare en elektrisk switch. Disse switches er specielt designet til induktionsmotorer i en fase og split-fase.
Da dens funktion er identisk med den af en centrifugal clutch, der anvendes i køretøjer, kaldes centrifugalswitchen generelt for en 'clutch'.
En enefase AC-motor har en centrifugalswitch indeni sin beholder, der er fastgjort til motorens akse. Når motoren er slukket og stillestående, er switchen lukket.
Når motoren tændes, sender switchen strøm til kapacitoren og det ekstra spolevinding i motoren, hvilket øger dens startmomenter. Når omdrejningerne pr. minut øges, åbner switchen, da motoren ikke længere har brug for et boost.
En centrifugalswitch løser et problem forbundet med enefase AC-elmotorer. De kan ikke selv producere nok moment til at starte op fra en fuldstændig stop.
Et kredsløb aktiverer centrifugalswitchen, hvilket giver det nødvendige boost for at starte motoren. Switchen slukker boostkredsløbet, indtil motoren når sin kørehastighed, og motoren kører normalt.
Symbol for centrifugalswitch
En centrifugalswitch er en type switch, og den kan repræsenteres ved et elektronisk symbol. Et elektronisk symbol er en pictogram, der anvendes i skemadiagrammet for et elektrisk eller elektronisk kredsløb til at repræsentere forskellige elektriske og elektroniske enheder eller funktioner, såsom ledninger, batterier, modstandere og transistorer.
Symbol for centrifugalswitch
En switch er en elektrisk funktion i elektrisk teknik, der kan afbryde eller forbinde ledningsruten i et elektrisk kredsløb, afbryde eller omdirigere elektrisk strøm fra en leder til en anden.
En centrifugalswitch er en switch, der styres af akserotation. Den reagerer på hastighed eller retning ved kun at åbne ved øget hastighed.
Hvordan tester man en centrifugalswitch?
Det er altid bedre at teste centrifugalswitchen, før den bruges i applikationer. Følgende kriterier skal være opfyldt for en ideel centrifugalswitch:
Gennem dens livscyklus skal processen være uniform.
For simplicitets skyld i design og lav produktionsomkostning, bør antallet af komponenter i udstyret være minimalt.
Den bør have marginale elementer af friktion.
Uden at forårsage betydelige designændringer, bør cut-out/cut-in-forholdet være nemt justerbar.
Switchen er let tilgængelig, da kommunikationsenheden for switchen befinder sig uden for motorkassen. Således kan switchen testes, vaskes og erstattes uden at demontere motorens montering.
Hvad sker der, hvis centrifugalswitchen ikke åbner?
Hvis startswitchen ikke åbner, når den er nødvendig, vil startspolen overophedes og flamme ud, og motoren vil ikke starte næste gang. Hvis centrifugalstartswitchen ikke er lukket, vil motoren overophede hovedspolen uden nogen hovedspolfejl.
Hvad er effekten, hvis centrifugalswitchen ikke afbrydes efter, at motoren starter?
Centrifugalswitchen bør afbrydes ved ca. 70-80 procent af motorens fulde hastighed. Hvis den ikke afbrydes, vil en tung strøm fortsætte med at flyde gennem startspolen, hvilket til sidst resulterer i fejl i startspolen og motoren. Desuden kan hastigheden og strømmen ikke nå deres maksimum.
Hvad er formålet med en centrifugalswitch i enden af en åben motor?
En centrifugalswitch er en elektrisk switch, der fungerer ved hjælp af den centrifugalkraft, der dannes af en roterende akse, mest ofte en elmotor eller en benzinmotor. Her bruges switchen til at afbryde startspolen i motoren, når motoren nærmer sig sin normale driftshastighed.
Har alle enefasemotorer en centrifugalswitch?
Der er ingen centrifugalswitch, så startspolen bliver en hjælpe-spole, når motoren når kørehastighed, og den bliver i praksis en tofasemotor. De anses for at være de mest pålidelige enefasemotorer, fordi der ikke er nogen centrifugalstartswitch.
Centrifugalswitch i induktionsmotorer
For at forstå, hvordan denne switch fungerer i induktionsmotorer, lad os først forstå modellen for induktionsmotorer. Induktionsmotorer består af en enkelt statorvinding og en hjælpevinding. En enefase AC-strøm anvendes på vindingen af stator.
Men den enkelte statorvinding kan ikke producere nok af det roterende felt, der er nødvendigt for at generere startmomentet. Derfor gives en hjælpevinding.
Denne hjælpevinding genererer et felt, der er ude af fase med det felt, der dannes af vindingen af stator. Det resulterende felt producerer derfor et startmoment og starter motoren. Når motoren er startet, opretter rotor en pulsere felt, der ikke inkluderer statorfeltet.
Når motorens hastighed når et angivet procentdelsandel af synchrone hastighed, skal kredsløbet, der energiserer hjælpevindingen, afbrydes.
Her kommer centrifugalswitchen ind i billedet for induktionsmotorer. Her hjælper centrifugalswitchen kredsløbet med at åbnes, og hjælpevindingen afbrydes.
Centrifugalswitch i induktionsmotor
Hvorfor bruges centrifugalswitch i de fleste enefaseinduktionsmotorer?
I alle almindelige induktionsmotorer, der anvendes i boremaskiner, ovne, bordskærere, pumper, slipmaskiner, vaskemaskiner og tørketromler, bruges centrifugalswitches sammen med en ekstra vinding for at starte motoren.
Enefaseinduktionsmotorer kræver start af hjælpekredsløb. I meget små motorer som køleventilatorer, kan de være på kredsløbet hele tiden.
Men det spilder strøm, og det producerer varme. Dette er acceptabelt i en lille motor, men over 1/10hk eller sådan bliver det attraktivt at slukke startkredsløbet, når motoren roterer. En centrifugalswitch bruges til dette.
Den almindelige enefaseinduktionsmotor kan ikke starte på egen hånd, den sidder bare stille og støjende i ca. 30 sekunder og brænder derefter isoleringen af spolerne. Så vi må starte, og det er her, centrifugalswitchen og den ekstra vinding kommer ind i billedet.
Motoren starter gerne på egen hånd med en ekstra vinding. Men dette skal slukkes, inden maksimal hastighed er nået; ellers ville den oprindelige vinding brænde af, da den hjælpevinding kun er beregnet til nogle få sekunder.
Tre faktorer kan ses under motorens drift. Fedtkraften aftager lineært. Centrifugalkraften stiger i en fart proportional med rotorens hastighed. Vægtens radius vil øges.
I figuren nedenfor kan du se "P" på rotorskakten af centrifugalanordningen, der tvinger den elektriske switch "S" til at afbryde motorens startvinding. En kapacitor indsættes for at ændre processen en smule mere for at få mere startmoment.
Centrifugalswitch i enefaseinduktionsmotorer
Hvilken type split-fasemotor indeholder generelt ikke en centrifugalswitch?
Generelt indeholder kapacitatorstart-kapacitatorkør-split-fasemotor ikke en centrifugalswitch for at afbryde startvindingen.
Kapacitator Start Kapacitator Run Motor har en cage rotor, og dens stator har to vindinger, kendt som hoved- og hjælpevinding. De to vindinger er forskydte 90 grader i rummet.
I dette system er der to kapacitorer, hvoraf den ene anvendes ved start og kaldes startkapacitor. Den anden anvendes til at drive motoren kontinuerligt og kaldes arbejdscondenser.
Så denne motor kaldes Kapacitator Start Motor Run Kapacitator Run. Denne motor er også kendt som To-værdi Kapacitator Motor. I nedenstående figur er der to kapacitorer i denne motor, repræsenteret som startkapacitor og kørekapacitor.
Centrifugalswitch i split-fasemotor
En Permanent Split Capacitor (PSC) Motor er en anden type enefase AC-motor, mere specifikt en type split-faseinduktionsmotor, hvor kapacitoren er permanent forbundet. Den har ikke brug for en centrifugalswitch.
Den har også en cage rotor, ligesom en Kapacitator Start og Kapacitator Start Kapacitator Run Motor, og de to vindinger kaldes hoved- og hjælpevinding. Den har kun en kapacitor med startvinding forbundet i serie.
Under både start- og kørebetingelser er kapacitoren C permanent forbundet til kredsløbet. Den kaldes også for Kapacitormotor En-værdi. Eftersom kapacitoren stadig er i kredsløbet, gives der ingen startswitch for denne type motor.
Permanent Split Capacitor Motor
Anvendelser af en centrifugalswitch
