O que é um interruptor centrífugo e seu funcionamento

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Um interruptor centrífugo é um interruptor elétrico geralmente encontrado no motores de indução de fase de sinal e motores de indução de fase dividida. A patente da chave centrífuga foi concedida a Royal Lee durante a década de 1920. Esta chave é usada para fornecer operação de chaveamento controlada que é necessária em motores quando a velocidade especificada do motor é gerada. Anteriormente, antes da invenção desta chave, para simplificar o design dos motores, as chaves estavam localizadas dentro da carcaça do motor. Este projeto era muito insatisfatório, pois levava ao acúmulo de óleo, poeira e graxa nessas chaves. Isso, por sua vez, tornava a operação de contato não confiável.

O que é um interruptor centrífugo?

Um interruptor centrífugo funciona com base no princípio da força centrífuga. É um interruptor elétrico. Essas chaves são especialmente projetadas para motores de indução monofásicos e bifásicos. O interruptor centrífugo é comumente conhecido como 'embreagem', pois seu funcionamento é semelhante ao de uma embreagem centrífuga usada em automóveis.




Diagrama

Um interruptor centrífugo típico consiste em duas partes-

  1. Um mecanismo centrífugo montado em um eixo de motor.
  2. Uma chave estacionária fixa.
Chave Centrífuga

Chave Centrífuga



O mecanismo centrífugo montado no eixo do motor gira junto com o eixo e é conectado à chave estacionária usando contatos elétricos para controlar o circuito de enrolamento de partida no motor de indução.

Princípio de trabalho

Como o mesmo sugere, essa opção funciona no princípio de força centrífuga Esta é uma força fictícia que atua nos corpos giratórios.

De acordo com a mecânica de Newton, quando um corpo se move em um movimento circular, uma força é gerada a partir do centro do círculo que tende a empurrar o corpo para longe do centro. Essa força é conhecida como força centrífuga. É gerado devido à inércia do corpo. Essa força atua no corpo e o afasta do centro. Este princípio também é usado em máquinas de lavar.


Chave centrífuga em motores de indução

Para entender o funcionamento dessa chave em motores de indução, vamos primeiro entender o modelo dos motores de indução. Os motores de indução consistem em um único enrolamento do estator e um enrolamento auxiliar. Uma corrente CA monofásica é aplicada ao enrolamento do estator. Mas o enrolamento do estator único não pode produzir campo de rotação suficiente para gerar o torque inicial. Portanto, um enrolamento auxiliar é fornecido.

Esse enrolamento auxiliar gera um campo defasado com o campo gerado pelo enrolamento do estator. Conseqüentemente, o campo resultante produz um torque de partida e dá partida no motor. Uma vez que o motor é ligado, o rotor configura 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 o enrolamento auxiliar deve ser desconectado. É aqui que a chave centrífuga entra em cena para motores de indução. Aqui, a chave centrífuga ajuda a abrir o circuito e desconectar o enrolamento auxiliar.

A função do interruptor centrífugo em motores de indução

Vejamos como a chave centrífuga opera em um motor de indução. O mecanismo centrífugo montado nos eixos do motor consiste em um prato de mola com pesos calibrados fixados em sua base apoiados por uma placa de aço. Os contatos da chave são fechados para fornecer ao enrolamento auxiliar a energia necessária para produzir o torque de partida.

Quando o rotor gira, os pesos calibrados sofrem força centrífuga. Em uma velocidade particular, quando essa força supera a força da mola do disco, os contatos da chave são abertos devido à força centrífuga. Aqui os pesos são movidos para longe do eixo do rotor, desconectando assim o enrolamento auxiliar do circuito.

No ponto crítico de operação, três fatores podem ser vistos:

  1. A força da mola reduz a uma taxa linear.
  2. A força centrífuga aumenta a uma taxa proporcional à velocidade do rotor.
  3. O raio dos pesos é aumentado

Como testar?

Uma chave centrífuga ideal deve atender às seguintes condições: -

  1. A operação deve ser uniforme em todo o seu ciclo de vida.
  2. O número de peças do equipamento deve ser mínimo para a simplicidade do design e baixo custo de produção.
  3. Deve ter componentes de fricção desprezíveis.
  4. A proporção de corte / entrada deve ser facilmente alterável sem causar grandes modificações no projeto.

Como a unidade de contato da chave está presente no exterior da carcaça do motor, a chave é facilmente acessível. Portanto, a chave pode ser inspecionada, limpa e substituída sem desmontar a estrutura do motor.

Formulários

Esta chave também é usada em sistemas onde a detecção de velocidade em sistemas é essencial para proteção e funcionamento adequado do dispositivo. Algumas das aplicações do interruptor centrífugo são as seguintes:

  1. Proteção contra sobrevelocidade nos motores, geradores , etc.
  2. Usado em Motores DC , transportadores, escadas rolantes, elevadores, etc.
  3. Eles também são usados ​​na detecção de subvelocidade em dispositivos como sopradores, ventiladores e transportadores.
  4. Também utilizado em sistemas onde a perda de velocidade pode causar danos aos dispositivos, perdas de material.

Em comparação com as chaves usadas anteriormente para o mesmo propósito, a chave centrífuga oferece boa confiabilidade de contato. Como esta chave não está presente dentro da carcaça do motor, ela é isolada de sujeira, graxa e óleo que geralmente entram na carcaça do motor pelas correntes de ar circulantes. Quais são as unidades de força centrífuga?