Công tắc ly tâm là một công tắc điện thường được tìm thấy trong động cơ cảm ứng pha tín hiệu và động cơ cảm ứng chia pha. Bằng sáng chế cho công tắc ly tâm đã được cấp cho Royal Lee trong những năm 1920. Công tắc này được sử dụng để cung cấp hoạt động chuyển mạch có kiểm soát được yêu cầu trong động cơ khi tốc độ động cơ được chỉ định được tạo ra. Trước đó, trước khi phát minh ra công tắc này, để đơn giản hóa việc thiết kế các công tắc động cơ được đặt bên trong khung động cơ. Thiết kế này rất không đạt yêu cầu vì nó dẫn đến tích tụ dầu, bụi, mỡ trên các công tắc đó. Điều này lại làm cho hoạt động liên lạc không đáng tin cậy.
Công tắc ly tâm là gì?
Công tắc ly tâm hoạt động dựa trên nguyên lý lực ly tâm. Nó là một công tắc điện. Các công tắc này được thiết kế đặc biệt cho động cơ cảm ứng một pha và chia pha. Công tắc ly tâm thường được gọi là 'ly hợp' vì hoạt động của nó tương tự như công tắc ly tâm được sử dụng trong ô tô.
Biểu đồ
Một công tắc ly tâm điển hình bao gồm hai phần-
- Cơ cấu ly tâm gắn trên trục động cơ.
- Một công tắc tĩnh cố định.
Công tắc ly tâm
Cơ cấu ly tâm lắp trên trục động cơ quay cùng với trục và được gắn với công tắc tĩnh sử dụng các tiếp điểm điện để điều khiển mạch khởi động dây quấn trong động cơ cảm ứng.
Nguyên tắc làm việc
Như gợi ý, công tắc này hoạt động trên nguyên tắc lực ly tâm Đây là một lực hư cấu tác dụng lên các vật thể quay.
Theo cơ học newton, khi một vật chuyển động tròn, một lực sinh ra từ tâm của vòng tròn có xu hướng đẩy vật ra khỏi tâm. Lực này được gọi là lực ly tâm. Nó được tạo ra do quán tính của cơ thể. Lực này tác động lên cơ thể và đẩy nó ra khỏi tâm. Nguyên tắc này cũng được sử dụng trong máy giặt.
Công tắc ly tâm trong động cơ cảm ứng
Để hiểu hoạt động của công tắc này trong động cơ cảm ứng, trước tiên chúng ta hãy tìm hiểu mô hình của động cơ cảm ứng. Động cơ cảm ứng bao gồm một cuộn dây stato duy nhất và cuộn dây phụ. Đặt dòng điện xoay chiều một pha vào cuộn dây stato. Nhưng cuộn dây stato đơn không thể tạo ra đủ trường quay cần thiết để tạo ra mômen khởi động. Do đó, một cuộn dây phụ được cung cấp.
Cuộn dây phụ này tạo ra trường lệch pha với trường do cuộn dây stato tạo ra. Do đó, trường kết quả tạo ra mô-men xoắn khởi động và khởi động động cơ. Khi động cơ được khởi động, rôto sẽ thiết lập một trường xung mà không bao gồm stato.
Khi tốc độ động cơ đạt đến một tỷ lệ phần trăm xác định của tốc độ đồng bộ, thì mạch cấp điện cho cuộn dây phụ phải được ngắt. Đây là nơi công tắc ly tâm xuất hiện trong hình ảnh động cơ cảm ứng. Tại đây công tắc ly tâm giúp mở mạch và ngắt dây quấn phụ.
Chức năng của công tắc ly tâm trong động cơ cảm ứng
Chúng ta hãy xem xét cách thức hoạt động của công tắc ly tâm trong động cơ cảm ứng. Cơ cấu ly tâm gắn trên trục động cơ bao gồm một đĩa lò xo với các quả nặng đã được hiệu chuẩn gắn vào đế của nó được hỗ trợ bởi một tấm thép. Các tiếp điểm của công tắc được đóng lại để cung cấp cho cuộn dây phụ công suất cần thiết để tạo ra mômen khởi động.
Khi rôto quay, các quả nặng đã hiệu chuẩn chịu lực ly tâm. Ở một tốc độ cụ thể khi lực này vượt qua lực lò xo của đĩa, các tiếp điểm của công tắc được mở ra do lực ly tâm. Tại đây các quả nặng được di chuyển ra khỏi trục rôto, do đó ngắt cuộn dây phụ ra khỏi mạch.
Ở điểm hoạt động quan trọng, có thể thấy ba yếu tố:
- Lực đàn hồi của lò xo giảm với tốc độ thẳng.
- Lực ly tâm tăng với tốc độ tỷ lệ với tốc độ của rôto.
- Bán kính của quả nặng được tăng lên
Làm thế nào để kiểm tra?
Một công tắc ly tâm lý tưởng phải đáp ứng các điều kiện sau: -
- Hoạt động phải đồng nhất trong suốt vòng đời của nó.
- Số lượng các bộ phận của thiết bị nên ở mức tối thiểu để thiết kế đơn giản và chi phí sản xuất thấp.
- Nên có thành phần ma sát không đáng kể.
- Tỷ lệ Cut-out / Cut-in có thể thay đổi dễ dàng mà không gây ra bất kỳ sửa đổi thiết kế lớn nào.
Vì bộ phận tiếp xúc của công tắc có ở bên ngoài khung động cơ, nên có thể dễ dàng tiếp cận công tắc. Vì vậy công tắc có thể được kiểm tra, làm sạch và có thể thay thế mà không cần tháo dỡ khung động cơ.
Các ứng dụng
Công tắc này cũng được sử dụng trong các hệ thống mà việc phát hiện tốc độ trong hệ thống là điều cần thiết để bảo vệ và hoạt động tốt của thiết bị. Một số ứng dụng của công tắc ly tâm như sau:
- Bảo vệ quá tốc trong động cơ, máy phát điện , Vân vân..
- Được dùng trong Động cơ DC , băng tải, thang cuốn, thang máy, v.v.
- Chúng cũng được sử dụng để phát hiện tốc độ thấp hơn trong các thiết bị như máy thổi, quạt cũng như băng tải.
- Cũng được sử dụng trong các hệ thống mà việc giảm tốc độ có thể dẫn đến hư hỏng thiết bị, tổn thất vật chất.
So với các công tắc được sử dụng trước đó cho cùng mục đích, công tắc ly tâm cung cấp độ tin cậy tiếp xúc tốt. Vì công tắc này không có bên trong khung động cơ nên nó được cách ly khỏi bụi bẩn, dầu mỡ thường xâm nhập vào khung động cơ bằng các dòng không khí luân chuyển. Đơn vị của lực li tâm là gì?
