Interruptores Centrífugos: O que são e como funcionam
O que é um interruptor centrífugo?
Um interruptor centrífugo é um interruptor elétrico alimentado pela força centrífuga criada por um eixo rotativo. Esta força centrífuga é geralmente fornecida por um motor a gasolina ou elétrico. Os interruptores centrífugos são projetados para ativar ou desativar a velocidade de rotação do eixo.
Como funcionam os interruptores centrífugos?
Um interruptor centrífugo é um interruptor elétrico normalmente encontrado em motores de indução de fase única e de fase dividida.
Este interruptor é usado para fornecer uma operação de comutação controlada que é necessária no motor quando a velocidade especificada do motor é gerada.
O interruptor centrífugo baseia-se no conceito de força centrífuga. É apenas um interruptor elétrico. Esses interruptores são especialmente projetados para motores de indução de fase única e dividida.
Como sua operação é idêntica à de um acoplamento centrífugo usado em veículos, o interruptor centrífugo é geralmente conhecido como um ‘acoplamento’.
Um motor AC de fase única tem um interruptor centrífugo dentro de sua carcaça, que está anexado ao eixo do motor. Quando o motor está desligado e imóvel, o interruptor está fechado.
Quando o motor é ligado, o interruptor direciona a eletricidade para o capacitor e a bobina auxiliar adicional no motor, aumentando seu torque de partida. À medida que as revoluções do motor aumentam por minuto, o interruptor se abre, pois o motor não precisa mais de um impulso.
Um interruptor centrífugo resolve um problema associado aos motores elétricos de CA de fase única. Eles não desenvolvem torque suficiente por si só para começar a girar a partir de uma parada total.
Um circuito liga o interruptor centrífugo, fornecendo o impulso necessário para iniciar o motor. O interruptor desliga o circuito de impulso até que o motor atinja sua velocidade de funcionamento, e o motor opera normalmente.
Símbolo de Interruptor Centrífugo
Um interruptor centrífugo é um tipo de interruptor e pode ser representado por um símbolo eletrônico. Um símbolo eletrônico é um pictograma usado no diagrama esquemático de um circuito elétrico ou eletrônico para representar vários dispositivos ou funções elétricas e eletrônicas, como fios, baterias, resistores e transistores.
Símbolo de Interruptor Centrífugo
Um interruptor é um recurso elétrico na engenharia elétrica que pode desconectar ou conectar a rota de condução em um circuito elétrico, interromper ou redirecionar a corrente elétrica de um condutor para outro.
O interruptor centrífugo é um interruptor operado pela rotação do eixo. Ele responde à velocidade ou direção, abrindo apenas com o aumento da velocidade.
Como Testar um Interruptor Centrífugo?
Sempre é melhor testar o interruptor centrífugo antes de usá-lo em aplicações. Os seguintes critérios devem ser atendidos por um interruptor centrífugo ideal:
Ao longo de seu ciclo de vida, o processo deve ser uniforme.
Para simplicidade de design e baixo custo de produção, o número de componentes do equipamento deve ser mínimo.
Deve ter elementos marginais de atrito.
Sem causar alterações significativas no design, a relação de corte/ligação deve ser facilmente modificável.
O interruptor é facilmente acessível, pois a unidade de comunicação do interruptor está presente no exterior da carcaça do motor. Assim, sem desmontar a montagem do motor, o interruptor pode ser testado, lavado e substituído.
O que acontece se o interruptor centrífugo não se abrir?
Se o interruptor de partida não se abrir quando necessário, a bobina de partida superaquecerá e queimará, e o motor não iniciará na próxima vez. Se o interruptor centrífugo de partida não estiver fechado, o motor superaquecerá a bobina principal sem falha na bobina principal.
Qual é o efeito se o interruptor centrífugo não for desconectado após o motor iniciar?
O interruptor centrífugo deve ser desconectado em cerca de 70 a 80 por cento da velocidade total do motor. Se não for desconectado, uma corrente elevada continuará a fluir através da bobina de partida do motor, o que eventualmente resultará na falha da bobina de partida e do motor. Além disso, a velocidade e a corrente não poderão atingir seu máximo.
Qual é a finalidade de um interruptor centrífugo no final de um motor aberto?
Um interruptor centrífugo é um interruptor elétrico que opera usando a força centrífuga gerada por um eixo rotativo, mais comumente um motor elétrico ou um motor a gasolina. Aqui, o interruptor é usado para desconectar a bobina de partida do motor assim que o motor se aproxima de sua velocidade de operação normal.
Todos os motores de fase única têm um interruptor centrífugo?
Não há interruptor centrífugo, de modo que a bobina de partida se torna uma bobina auxiliar quando o motor atinge a velocidade de funcionamento, tornando-o essencialmente um motor de duas fases. Eles são considerados os motores de fase única mais confiáveis, pois não há interruptor centrífugo de partida.
Interruptor Centrífugo em Motores de Indução
Para entender como esse interruptor funciona em motores de indução, vamos primeiro entender o modelo dos motores de indução. Motores de indução consistem em uma única bobina de estator e bobina auxiliar. Uma corrente CA de fase única é aplicada à bobina do estator.
Mas a única bobina de estator não pode produzir campo rotativo suficiente necessário para gerar o torque de partida. Como resultado, é fornecida uma bobina auxiliar.
Esta bobina auxiliar gera um campo que está fora de fase com o campo gerado pela bobina do estator. O campo resultante, portanto, produz um torque de partida e inicia o motor. Uma vez que o motor seja iniciado, o rotor estabelece um campo pulsante que não inclui o campo do estator.
Quando a velocidade do motor atinge uma porcentagem especificada da velocidade síncrona, o circuito que energiza a bobina auxiliar deve ser desconectado.
É aqui que entra o interruptor centrífugo para os motores de indução. Neste caso, o interruptor centrífugo ajuda o circuito a ser aberto e a bobina auxiliar a ser desconectada.
Interruptor Centrífugo em Motor de Indução
Por que o Interruptor Centrífugo é Usado na Maioria dos Motores de Indução de Fase Única?
Em todos os motores de indução comuns usados em prensas de furar, fornos, serras de bancada, bombas, moinhos, lavadoras e secadoras, os interruptores centrífugos são usados juntamente com uma bobina adicional para iniciar o motor.
Motores de indução de fase única requerem circuitos auxiliares de partida. Em motores muito pequenos, como ventiladores de refrigeração, eles podem estar sempre no circuito.
Mas isso desperdiça energia e gera calor. Isso é tolerável em um motor pequeno, mas acima de 1/10hp ou algo assim, torna-se atraente desligar o circuito de partida após o motor estar girando. Um interruptor centrífugo é usado para fazer isso.
O motor de indução comum de fase única não pode iniciar sozinho, ele apenas fica parado e ruidoso por cerca de 30 segundos e então queima o isolamento das bobinas. Então, precisamos iniciar, e é aí que entram o interruptor centrífugo e a bobina extra.
O motor inicia felizmente por conta própria com uma bobina extra. No entanto, isso deve ser desligado antes que a velocidade máxima seja atingida; caso contrário, a bobina inicial queimaria, já que a bobina auxiliar é planejada apenas para alguns segundos.
Três fatores podem ser observados durante a operação do motor. A força da mola diminui linearmente. A força centrífuga aumenta na taxa proporcional à velocidade do rotor. O raio do peso será aumentado.
Na figura abaixo, você pode ver “P” no eixo do rotor dos dispositivos centrífugos que forçam o interruptor elétrico “S” a desligar a bobina de partida do motor. Um capacitor é inserido para alterar o processo um pouco mais para obter mais torque de partida.
Interruptor Centrífugo em Motores de Indução de Fase Única
Que Tipo de Motor de Fase Dividida Geralmente Não Contém um Interruptor Centrífugo?
Geralmente, o motor de fase dividida de partida e operação com capacitor não contém um interruptor centrífugo para desconectar a bobina de partida.
Há um rotor de gaiola para o Motor de Partida e Operação com Capacitor, e seu estator possui duas bobinas, conhecidas como bobina principal e auxiliar. As duas bobinas estão deslocadas 90 graus no espaço.
Neste sistema, há dois capacitores, um dos quais é usado no momento da partida e é conhecido como capacitor de partida. O outro é usado para operar o motor continuamente e é conhecido como condensador de trabalho.
Então, este motor é chamado de Motor de Partida e Operação com Capacitor. Este motor também é conhecido como Motor de Capacitor de Dois Valores. Na figura mostrada abaixo, há dois capacitores neste motor representados como capacitor de partida e capacitor de operação.
Interruptor Centrífugo em Motor de Fase Dividida
Um Motor de Capacitor Permanente (PSC) é outro tipo de motor de CA de fase única, mais especificamente, um tipo de motor de indução de fase dividida no qual o capacitor está permanentemente conectado. Ele não requer um interruptor centrífugo.
Ele também tem um rotor de gaiola, semelhante ao de um Motor de Partida com Capacitor e Motor de Partida e Operação com Capacitor, e as duas bobinas chamadas de bobina principal e auxiliar. Ele tem apenas um capacitor com a bobina de partida conectada em série.
Em ambas as condições de partida e funcionamento, o capacitor C está permanentemente conectado ao circuito. Também é chamado de Motor de Capacitor de Valor Único. Como o capacitor está sempre no circuito, nenhum interruptor de partida é fornecido para este tipo de motor.
Motor de Capacitor Permanente
Aplicações de um Interruptor Centrífugo
Este interruptor é frequentemente usado em sistemas onde a detecção de velocidade é necessária para que o computador seja seguro e funcione corretamente.
