離心開關是一種常見于信號相感應電動機和分相感應電動機中的電氣開關。離心式開關的專利于20世紀20年代授予Royal Lee。該開關用于提供控制開關操作,當電機產生規定的電機轉速時,這種操作是必需的。早些時候,在發明這種開關之前,為了簡化電機的設計,開關位于電機內。這種設計非常不令人滿意,因為它導致油、灰塵、油脂積聚在這些開關上。反過來又使接觸操作不可靠。
離心開關的工作原理是離心力。這是一個電器開關。這些開關是專為單相和分相感應電動機設計的。離心開關通常被稱為“離合器”,因為它的工作原理類似于汽車上使用的離心離合器。
典型的離心開關由兩部分組成-安裝在電動機軸上的離心機構和固定的開關。離心開關安裝在電機軸上的離心機構隨軸旋轉,并通過電觸點連接到固定開關上,以控制感應電機中的啟動繞組電路。
工作原理
同理,這個開關的工作原理是離心力,這是一種作用在旋轉物體上的虛擬力。
根據牛頓力學,當物體作圓周運動時,圓的中心會產生一個力,使物體偏離中心。這種力被稱為離心力。它是由于物體的慣性產生的。這個力作用在身體上,把它從中心驅趕出去。這一原理也適用于洗衣機。
感應電動機中的離心開關
為了了解這個開關在感應電動機中的工作,我們首先要了解感應電動機的模型。感應電動機由一個定子繞組和一個輔助繞組組成。在定子繞組上施加單相交流電流。但是單個定子繞組不能產生足夠的旋轉磁場來產生起動轉矩。因此,提供了一個輔助繞組。
該輔助繞組產生的磁場與定子繞組產生的磁場不一致。因此,產生的磁場產生一個啟動轉矩并啟動電機。一旦電機啟動,轉子就會產生一個不包括定子磁場的脈動磁場。
當電機速度達到同步速度的指定百分比時,必須斷開輔助繞組的通電電路。離心開關有助于斷路和斷開輔助繞組。
離心開關在感應電動機中的作用
讓我們看看離心開關在感應電動機中是如何工作的。安裝在電機軸上的離心機構由一個彈簧盤組成,彈簧盤的校準砝碼連接在底座上,由鋼板支撐。開關觸點閉合,為輔助繞組提供產生起動轉矩所需的電力。
當轉子旋轉時,校準砝碼承受離心力。在特定速度下,當該力克服閥瓣的彈簧力時,由于離心力,開關觸點斷開。此時,砝碼從轉子軸上移開,從而將輔助繞組與電路斷開。
在關鍵操作點,可以看到三個因素:
1.彈簧力以線性速率減小。
2.離心力以與轉子速度成正比的速率增加。
3.權重的半徑增加
如何測試?
理想的離心開關應滿足以下條件:
1.操作應在其整個生命周期內保持一致。
2.設備的零件數量應盡可能少,以簡化設計并降低生產成本。
3.應該有可忽略的摩擦成分。
4.切出/切入比應易于更改,而不會引起任何重大的設計修改。
由于開關的接觸單元位于電機框架的外部,因此開關很容易接近。這樣就可以在不拆卸電機架的情況下對開關進行檢查、清潔和更換。
應用
該開關也用于系統中的速度檢測對于保護和設備的正常工作至關重要。離心開關的一些應用如下:
1.發動機、發電機等的超速保護。
2.用于直流電機、輸送機、自動扶梯、電梯等。
3.它們也用于檢測鼓風機、風扇和輸送機等設備中的低速。
4.也用于速度損失可能導致設備損壞、材料損失的系統。
5.與之前用于相同用途的開關相比,離心式開關具有良好的接觸可靠性。
