Центробежные выключатели: что это такое и как они работают

Что такое центробежный выключатель?

Центробежный выключатель — это электрический выключатель, приводимый в действие центробежной силой, создаваемой вращающимся валом. Эта центробежная сила обычно обеспечивается бензиновым двигателем или электродвигателем. Центробежные выключатели предназначены для активации или деактивации скорости вращения вала.

Как работают центробежные выключатели?

Центробежный выключатель — это электрический выключатель, который обычно используется в однофазных индукционных двигателях и раздельнофазных индукционных двигателях.

Этот выключатель используется для обеспечения управляемого переключения, которое необходимо в двигателе при достижении заданной скорости вращения.

Центробежный выключатель основан на концепции центробежной силы. Это просто электрический выключатель. Эти выключатели специально разработаны для индукционных двигателей в однофазном и раздельнофазном исполнении.

Так как его работа аналогична работе центробежной муфты, используемой в автомобилях, центробежный выключатель часто называют "муфтой".

Однофазный двигатель переменного тока имеет внутри своего корпуса центробежный выключатель, прикрепленный к валу двигателя. Когда двигатель выключен и неподвижен, выключатель закрыт.

Когда двигатель включается, выключатель подает электроэнергию на конденсатор и дополнительную обмотку в двигателе, увеличивая его пусковой момент. По мере увеличения числа оборотов двигателя в минуту выключатель открывается, так как двигатель больше не нуждается в поддержке.

Центробежный выключатель решает проблему, связанную с однофазными асинхронными электродвигателями. Они самостоятельно не могут развить достаточно момента, чтобы начать вращение с нулевой скорости.

Схема включает центробежный выключатель, предоставляя необходимый импульс для запуска двигателя. Выключатель отключает импульсную схему до тех пор, пока двигатель не достигнет рабочей скорости, после чего двигатель работает нормально.

Символ центробежного выключателя

Центробежный выключатель — это тип выключателя, который может быть представлен электронным символом. Электронный символ — это пиктограмма, используемая в схеме электрической или электронной цепи для представления различных электрических и электронных устройств или функций, таких как провода, батареи, резисторы и транзисторы.

Символ центробежного выключателя

Выключатель — это электрическое устройство в электротехнике, которое может разъединять или соединять проводящий путь в электрической цепи, прерывать или направлять электрический ток от одного проводника к другому.

Центробежный выключатель — это выключатель, который приводится в действие вращением вала. Он реагирует на скорость или направление, открываясь только при увеличении скорости.

Как проверить центробежный выключатель?

Всегда лучше проверить центробежный выключатель перед его использованием. Идеальный центробежный выключатель должен соответствовать следующим критериям:

• Процесс должен быть равномерным на протяжении всего жизненного цикла.

• Для простоты конструкции и снижения стоимости производства количество компонентов оборудования должно быть минимальным.

• Он должен иметь минимальные элементы трения.

• Без значительных изменений в дизайне отношение выключения/включения должно легко регулироваться.

• Выключатель легко доступен, так как коммуникационное устройство выключателя находится снаружи рамы двигателя. Таким образом, без разборки узла двигателя, выключатель можно проверить, почистить и заменить.

Что происходит, если центробежный выключатель не открывается?

Если стартовый выключатель не открывается, когда это необходимо, стартовая обмотка перегреется и выйдет из строя, и двигатель не запустится в следующий раз. Если центробежный стартовый выключатель не закрывается, двигатель будет перегревать основную обмотку, не вызывая ее отказа.

Какие последствия, если центробежный выключатель не отключается после запуска двигателя?

Центробежный выключатель должен отключаться при достижении около 70-80 процентов полной скорости двигателя. Если он не отключается, через стартовую обмотку двигателя продолжит течь большой ток, что в конечном итоге приведет к выходу из строя стартовой обмотки и двигателя. Также скорость и ток не смогут достичь максимальных значений.

Какова цель центробежного выключателя в конце открытого двигателя?

Центробежный выключатель — это электрический выключатель, который работает за счет центробежной силы, создаваемой вращающимся валом, чаще всего электродвигателем или бензиновым двигателем. Здесь выключатель используется для отключения стартовой обмотки двигателя, как только двигатель приближается к своей нормальной рабочей скорости.

Имеют ли все однофазные двигатели центробежный выключатель?

Нет центробежного выключателя, так что стартовая обмотка становится вспомогательной обмоткой, когда двигатель достигает рабочей скорости, делая его, по сути, двухфазным двигателем. Они считаются наиболее надежными однофазными двигателями, поскольку нет центробежного стартового выключателя.

Центробежный выключатель в индукционных двигателях

Чтобы понять, как этот выключатель работает в индукционных двигателях, сначала рассмотрим модель индукционных двигателей. Индукционные двигатели состоят из одной статорной обмотки и вспомогательной обмотки. Однофазный переменный ток подается на обмотку статора.

Однако одна статорная обмотка не может создать достаточного вращающего поля, необходимого для генерации стартового момента. Поэтому предоставляется вспомогательная обмотка.

Эта вспомогательная обмотка генерирует поле, которое не совпадает по фазе с полем, создаваемым обмоткой статора. Результирующее поле, таким образом, создает стартовый момент и запускает двигатель. Как только двигатель запущен, ротор создает пульсирующее поле, которое не включает поле статора.

Когда скорость двигателя достигает определенного процента синхронной скорости, цепь, которая питает вспомогательную обмотку, должна быть отключена.

Здесь на помощь приходит центробежный выключатель для индукционных двигателей. Здесь центробежный выключатель помогает открыть цепь и отключить вспомогательную обмотку.

Центробежный выключатель в индукционном двигателе

Почему центробежный выключатель используется в большинстве однофазных индукционных двигателей?

Во всех распространенных индукционных двигателях, которые используются в сверлильных станках, печах, столах-пилах, насосах, шлифовальных машинах, стиральных и сушильных машинах, центробежные выключатели используются вместе с дополнительной обмоткой для запуска двигателя.

Однофазные индукционные двигатели требуют наличия стартовых вспомогательных цепей. В очень маленьких двигателях, таких как вентиляторы охлаждения, они могут быть постоянно включены в цепь.

Однако это приводит к потере электроэнергии и выделению тепла. Это допустимо в маленьком двигателе, но при мощности выше 1/10 л.с. становится привлекательным отключение стартовой цепи после того, как двигатель начинает вращаться. Для этого используется центробежный выключатель.

Обычный однофазный индукционный двигатель не может запуститься сам, он просто стоит и шумит около 30 секунд, а затем сгорает изоляция обмоток. Поэтому нам нужно запустить, и здесь вступают в игру центробежный выключатель и дополнительная обмотка.

Двигатель с удовольствием запускается сам с дополнительной обмоткой. Однако эту обмотку следует отключить до достижения максимальной скорости, иначе первичная обмотка сгорит, так как вспомогательная обмотка рассчитана только на несколько секунд.

Во время работы двигателя можно наблюдать три фактора. Сила пружины уменьшается линейно. Центробежная сила увеличивается пропорционально скорости ротора. Радиус массы увеличивается.

На рисунке ниже вы можете увидеть "P" на валу ротора центробежных устройств, которые заставляют "S" электрический выключатель отключить стартовую обмотку двигателя. Конденсатор вставлен, чтобы немного изменить процесс и получить больше стартового момента.

Центробежный выключатель в однофазных индукционных двигателях

Какой тип раздельнофазного двигателя обычно не содержит центробежного выключателя?

Обычно двухконденсаторный раздельнофазный двигатель не содержит центробежного выключателя для отключения стартовой обмотки.

У двухконденсаторного раздельнофазного двигателя есть клетчатый ротор, а его статор имеет две обмотки, известные как основная и вспомогательная. В пространстве эти две обмотки смещены на 90 градусов.

В этой системе есть два конденсатора, один из которых используется во время запуска и называется стартовым конденсатором. Другой используется для непрерывной работы двигателя и называется рабочим конденсатором.

Поэтому этот двигатель называется двухконденсаторным двигателем. Этот двигатель также известен как двигатель с двумя значениями конденсатора. На рисунке ниже показаны два конденсатора в этом двигателе, представленные как стартовый конденсатор и рабочий конденсатор.

Центробежный выключатель в раздельнофазном двигателе

Постоянный раздельнофазный конденсатор (PSC) двигатель — еще один тип однофазного асинхронного двигателя, более конкретно, типа раздельнофазного индукционного двигателя, в котором конденсатор постоянно подключен. Он не требует центробежного выключателя.

У него также есть клетчатый ротор, подобный тому, что у двигателя с конденсатором и двигателем с конденсатором, и две обмотки, называемые основной и вспомогательной. У него есть только один конденсатор, соединенный последовательно со стартовой обмоткой.

Конденсатор C постоянно подключен к цепи как при запуске, так и при работе. Этот тип двигателя также называется однозначным конденсаторным двигателем. Поскольку конденсатор всегда в цепи, для этого типа двигателя не требуется стартовый выключатель.