Interruptores centrífugos: ¿Qué son y cómo funcionan?
¿Qué es un interruptor centrífugo?
Un interruptor centrífugo es un interruptor eléctrico alimentado por la fuerza centrífuga creada por un eje rotatorio. Esta fuerza centrífuga generalmente se proporciona mediante un motor de gasolina o un motor eléctrico. Los interruptores centrífugos están diseñados para activar o desactivar la velocidad de rotación del eje.
¿Cómo funcionan los interruptores centrífugos?
Un interruptor centrífugo es un interruptor eléctrico que normalmente se encuentra en motores de inducción de fase simple y de doble fase.
Este interruptor se utiliza para proporcionar una operación de conmutación controlada que es necesaria en el motor cuando se genera la velocidad especificada del motor.
El interruptor centrífugo se basa en el concepto de fuerza centrífuga. Es simplemente un interruptor eléctrico. Estos interruptores están especialmente diseñados para motores de inducción de fase simple y doble.
Dado que su funcionamiento es idéntico al de un embrague centrífugo utilizado en vehículos, el interruptor centrífugo se conoce generalmente como un 'embrague'.
Un motor de corriente alterna de una fase tiene un interruptor centrífugo dentro de su carcasa, que está conectado al eje del motor. Cuando el motor está apagado y en reposo, el interruptor está cerrado.
Cuando se enciende el motor, el interruptor envía electricidad al capacitor y a la bobina adicional en el motor, aumentando su par de arranque. A medida que las revoluciones del motor aumentan por minuto, el interruptor se abre, ya que el motor ya no necesita un impulso.
Un interruptor centrífugo resuelve un problema asociado con los motores eléctricos de corriente alterna de una fase. No generan suficiente par por sí solos para comenzar a girar desde un estado de reposo.
Un circuito activa el interruptor centrífugo, proporcionando el impulso necesario para iniciar el motor. El interruptor apaga el circuito de impulso hasta que el motor alcanza su velocidad de funcionamiento, y el motor funciona normalmente.
Símbolo del interruptor centrífugo
Un interruptor centrífugo es un tipo de interruptor y puede representarse mediante un símbolo electrónico. Un símbolo electrónico es un pictograma utilizado en el diagrama esquemático de un circuito eléctrico o electrónico para representar diversos dispositivos o funciones eléctricas y electrónicas, como cables, baterías, resistencias y transistores.
Símbolo del interruptor centrífugo
Un interruptor es una característica eléctrica en la ingeniería eléctrica que puede desconectar o conectar la ruta conductora en un circuito eléctrico, interrumpir o redirigir la corriente eléctrica de un conductor a otro.
El interruptor centrífugo es un interruptor que se opera mediante la rotación del eje. Es sensible a la velocidad o dirección, abriéndose solo con la velocidad creciente.
¿Cómo probar un interruptor centrífugo?
Siempre es mejor probar el interruptor centrífugo antes de usarlo en aplicaciones. El interruptor centrífugo ideal debe cumplir con los siguientes criterios:
A lo largo de su ciclo de vida, el proceso debe ser uniforme.
Para facilitar el diseño y reducir el costo de producción, el número de componentes del equipo debe ser mínimo.
Debe tener elementos de fricción marginales.
La relación de corte/conexión debe ser fácilmente modificable sin causar cambios significativos en el diseño.
El interruptor es fácilmente accesible, ya que la unidad de comunicación del interruptor está presente en el exterior del bastidor del motor. Por lo tanto, sin desmontar la asamblea del motor, el interruptor se puede probar, lavar y reemplazar.
¿Qué ocurre si el interruptor centrífugo no se abre?
Si el interruptor de arranque no se abre cuando es necesario, la bobina de arranque se sobrecalentará y se quemará, y el motor no arrancará la próxima vez. Si el interruptor de arranque centrífugo no está cerrado, el motor sobrecalentará la bobina principal sin falla alguna en la bobina principal.
¿Cuál es el efecto si el interruptor centrífugo no se desconecta después de que el motor arranca?
El interruptor centrífugo debe desconectarse alrededor del 70 al 80 por ciento de la velocidad total del motor. Si no se desconecta, una corriente intensa continuará fluyendo a través de la bobina de arranque del motor, lo que eventualmente resultará en el fallo de la bobina de arranque y del motor. Además, la velocidad y la corriente no podrán alcanzar su máximo.
¿Cuál es la función de un interruptor centrífugo en el extremo de un motor abierto?
Un interruptor centrífugo es un interruptor eléctrico que opera utilizando la fuerza centrífuga generada por un eje rotatorio, generalmente un motor eléctrico o un motor de gasolina. Aquí, el interruptor se usa para desconectar la bobina de arranque del motor tan pronto como el motor se acerca a su velocidad de funcionamiento normal.
¿Todos los motores de una fase tienen un interruptor centrífugo?
No hay interruptor centrífugo, por lo que la bobina de arranque se convierte en una bobina auxiliar cuando el motor alcanza la velocidad de funcionamiento, convirtiéndolo esencialmente en un motor de dos fases. Se consideran los motores monofásicos más confiables porque no tienen un interruptor de arranque centrífugo.
Interruptor centrífugo en motores de inducción
Para entender cómo funciona este interruptor en los motores de inducción, primero comprendamos el modelo de los motores de inducción. Los motores de inducción constan de la bobina estator única y la bobina auxiliar. Se aplica una corriente alterna de una fase a la bobina del estator.
Pero la bobina estator única no puede generar suficiente campo rotatorio necesario para generar el par de arranque. Como resultado, se proporciona una bobina auxiliar.
Esta bobina auxiliar genera un campo que está fuera de fase con el campo generado por la bobina del estator. El campo resultante, por lo tanto, produce un par de arranque e inicia el motor. Una vez que el motor se ha iniciado, el rotor establece un campo pulsante que no incluye el campo del estator.
Cuando la velocidad del motor alcanza un porcentaje especificado de la velocidad síncrona, el circuito que energiza la bobina auxiliar debe desconectarse.
Aquí es donde entra en juego el interruptor centrífugo para los motores de inducción. Aquí, el interruptor centrífugo ayuda a abrir el circuito y desconectar la bobina auxiliar.
Interruptor centrífugo en motor de inducción
¿Por qué se utiliza el interruptor centrífugo en la mayoría de los motores de inducción monofásicos?
En todos los motores de inducción comunes utilizados en prensas de perforación, hornos, sierras de mesa, bombas, rectificadoras, lavadoras y secadoras, se utilizan interruptores centrífugos junto con un viento adicional para iniciar el motor.
Los motores de inducción monofásicos requieren el inicio de circuitos auxiliares. En motores muy pequeños, como ventiladores de refrigeración, pueden estar siempre en el circuito.
Pero esto desperdicia electricidad y genera calor. Esto es tolerable en un motor pequeño, pero por encima de 1/10 hp, se vuelve atractivo apagar el circuito de arranque después de que el motor esté girando. Se utiliza un interruptor centrífugo para hacer esto.
El motor de inducción común para una sola fase no puede comenzar por sí solo, solo se queda quieto y ruidoso durante unos 30 segundos y luego quema el aislamiento de las bobinas. Así que tenemos que empezar, y ahí es donde entran en juego el interruptor centrífugo y el viento adicional.
El motor comienza felizmente por sí solo con un viento adicional. Sin embargo, esto debe apagarse antes de alcanzar la velocidad máxima; de lo contrario, el viento inicial se quemaría, ya que el viento auxiliar solo está planeado para unos pocos segundos.
Se pueden observar tres factores durante la operación del motor. La fuerza de la primavera disminuye linealmente. La fuerza centrífuga aumenta a una tasa proporcional a la velocidad del rotor. El radio de peso aumentará.
En la figura siguiente, puedes ver "P" en el eje del rotor de los dispositivos centrífugos que fuerzan el interruptor eléctrico "S" para desconectar la bobina de arranque del motor. Se inserta un condensador para cambiar el proceso un poco más para obtener más par de arranque.
Interruptor centrífugo en motores de inducción monofásicos
¿Qué tipo de motor de fase dividida generalmente no contiene un interruptor centrífugo?
Generalmente, el motor de fase dividida de arranque y funcionamiento con condensador no contiene un interruptor centrífugo para desconectar la bobina de arranque.
El Motor de Arranque y Funcionamiento con Condensador tiene un rotor de jaula, y su estator tiene dos bobinas, conocidas como bobinas principal y auxiliar. Las dos bobinas están desplazadas 90 grados en el espacio.
En este sistema, hay dos condensadores, uno de los cuales se utiliza en el momento del arranque y se conoce como condensador de arranque. El otro se utiliza para operar el motor de manera continua y se conoce como condensador de funcionamiento.
Por lo tanto, este motor se llama Motor de Arranque y Funcionamiento con Condensador. Este motor también se conoce como Motor de Dos Valores de Condensador. En la figura mostrada a continuación, hay dos condensadores en este motor representados como condensador de arranque y condensador de funcionamiento.
Interruptor centrífugo en motor de fase dividida
Un Motor de Capacitancia Permanente (MCP) es otro tipo de motor de corriente alterna monofásico, más específicamente, un tipo de motor de inducción de fase dividida en el que el condensador está permanentemente conectado. No requiere un interruptor centrífugo.
También tiene un rotor de jaula, similar al de un Motor de Arranque con Condensador y un Motor de Arranque y Funcionamiento con Condensador, y las dos bobinas llamadas bobina principal y auxiliar. Tiene solo un condensador con la bobina de arranque conectada en serie.
En las condiciones de arranque y funcionamiento, el condensador C está permanentemente conectado al circuito. También se le llama Motor de Capacitancia de Valor Único. Dado que el condensador está siempre en el circuito, no se proporciona un interruptor de arranque para este tipo de motor.
Motor de Capacitancia Permanente
Aplicaciones de un interruptor centrífugo
Este interruptor se utiliza a menudo en sistemas donde la detección de velocidad es necesaria para que el sistema sea seguro y funcione correctamente.
