¿Qué es un interruptor centrífugo y su funcionamiento?

¿Qué es un interruptor centrífugo y su funcionamiento?

Un interruptor centrífugo es un interruptor eléctrico que generalmente se encuentra en el motores de inducción de fase de señal y motores de inducción de fase dividida. La patente del interruptor centrífugo se otorgó a Royal Lee durante la década de 1920. Este interruptor se utiliza para proporcionar una operación de conmutación controlada que se requiere en los motores cuando se genera una velocidad de motor especificada. Anteriormente, antes de la invención de este interruptor, para simplificar el diseño de los motores, los interruptores estaban ubicados dentro del bastidor del motor. Este diseño fue muy insatisfactorio, ya que condujo a la acumulación de aceite, polvo y grasa en esos interruptores. Esto, a su vez, hizo que la operación de contacto no fuera confiable.

¿Qué es un interruptor centrífugo?

Un interruptor centrífugo funciona según el principio de fuerza centrífuga. Es un interruptor eléctrico. Estos interruptores están especialmente diseñados para motores de inducción monofásicos y divididos. El interruptor centrífugo se conoce comúnmente como 'embrague', ya que su funcionamiento es similar al de un embrague centrífugo utilizado en los automóviles.




Diagrama

Un interruptor centrífugo típico consta de dos partes:



  1. Un mecanismo centrífugo montado en un eje de motor.
  2. Un interruptor estacionario fijo.
Interruptor centrífugo

Interruptor centrífugo

El mecanismo centrífugo montado en el eje del motor gira junto con el eje y está unido al interruptor estacionario mediante contactos eléctricos para controlar el circuito de arranque y devanado en el motor de inducción.



Principio de funcionamiento

Como sugiere el mismo, este interruptor funciona según el principio de fuerza centrífuga Se trata de una fuerza ficticia que actúa sobre los cuerpos en rotación.

Según la mecánica de Newton, cuando un cuerpo se mueve en un movimiento circular, se genera una fuerza desde el centro del círculo que tiende a empujar al cuerpo lejos del centro. Esta fuerza se conoce como fuerza centrífuga. Se genera debido a la inercia del cuerpo. Esta fuerza actúa sobre el cuerpo y lo aleja del centro. Este principio también se utiliza en lavadoras.


Interruptor centrífugo en motores de inducción

Para comprender el funcionamiento de este interruptor en motores de inducción, primero comprendamos el modelo de motores de inducción. Los motores de inducción constan de un devanado de estator único y un devanado auxiliar. Se aplica una corriente CA monofásica al devanado del estator. Pero el devanado de un solo estator no puede producir suficiente campo de rotación necesario para generar el par de arranque. Por tanto, se proporciona un devanado auxiliar.



Este devanado auxiliar genera un campo que está desfasado con el campo generado por el devanado del estator. Por tanto, el campo resultante produce un par de arranque y arranca el motor. Una vez que se arranca el motor, 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 el devanado auxiliar debe desconectarse. Aquí es donde el interruptor centrífugo entra en escena para los motores de inducción. Aquí el interruptor centrífugo ayuda a abrir el circuito y desconectar el devanado auxiliar.

La función del interruptor centrífugo en motores de inducción

Veamos cómo funciona el interruptor centrífugo en un motor de inducción. El mecanismo centrífugo montado en los ejes del motor consiste en un plato de resorte con pesos calibrados unidos a su base sostenida por una placa de acero. Los contactos del interruptor están cerrados para proporcionar al devanado auxiliar la potencia necesaria para producir el par de arranque.

Cuando el rotor gira, los pesos calibrados experimentan una fuerza centrífuga. A una velocidad particular, cuando esta fuerza supera la fuerza del resorte del disco, los contactos del interruptor se abren debido a la fuerza centrífuga. Aquí los pesos se alejan del eje del rotor, desconectando así el devanado auxiliar del circuito.

En el punto operativo crítico, se pueden ver tres factores:

  1. La fuerza del resorte se reduce a una tasa lineal.
  2. La fuerza centrífuga aumenta a un ritmo proporcional a la velocidad del rotor.
  3. Se aumenta el radio de los pesos

¿Cómo probar?

Un interruptor centrífugo ideal debe cumplir las siguientes condiciones: -

  1. El funcionamiento debe ser uniforme durante todo su ciclo de vida.
  2. El número de partes del equipo debe ser mínimo para la simplicidad del diseño y el bajo costo de producción.
  3. Debe tener componentes de fricción insignificantes.
  4. La relación de corte / corte debe cambiarse fácilmente sin causar modificaciones importantes en el diseño.

Como la unidad de contacto del interruptor está presente en el exterior del bastidor del motor, el interruptor es fácilmente accesible. Por lo tanto, el interruptor se puede inspeccionar, limpiar y reemplazar sin desmontar el bastidor del motor.

Aplicaciones

Este interruptor también se utiliza en sistemas donde la detección de la velocidad en los sistemas es fundamental para la protección y el correcto funcionamiento del dispositivo. Algunas de las aplicaciones del interruptor centrífugo son las siguientes:

  1. Protección contra sobrevelocidad en motores, generadores , etc..
  2. Utilizado en Motores DC , transportadores, escaleras mecánicas, ascensores, etc.
  3. Estos también se utilizan para detectar baja velocidad en dispositivos como sopladores, ventiladores y transportadores.
  4. También se utiliza en sistemas donde la pérdida de velocidad podría provocar daños en los dispositivos, pérdidas de material.

En comparación con los interruptores utilizados anteriormente para el mismo propósito, el interruptor centrífugo proporciona una buena confiabilidad de contacto. Como este interruptor no está presente dentro del bastidor del motor, está aislado de la suciedad, la grasa y el aceite que generalmente ingresa al bastidor del motor mediante la circulación de corrientes de aire. ¿Cuáles son las unidades de fuerza centrífuga?