Hướng dẫn chuyển đổi ly tâm - Loại, Biểu tượng, Nguyên tắc Hoạt động và Ứng dụng

Các công tắc ly tâm thường được sử dụng trong các động cơ một pha trong các thiết bị công nghiệp và gia đình hiện đại.Công tắc này sử dụng nguyên tắc lực ly tâm để tự động điều khiển sự khởi động và dừng của động cơ, do đó đảm bảo rằng động cơ hoạt động trong điều kiện tốt nhất và tránh các rủi ro tiềm ẩn như quá tải và quá nóng.Trong bài viết này, chúng tôi sẽ khám phá các công tắc ly tâm.Bằng cách phân tích sâu sắc thành phần và chức năng của các công tắc ly tâm, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về vai trò cốt lõi của chúng trong quy định hiệu suất động cơ.

Danh mục

1. Thành phần và chức năng của các công tắc ly tâm

Công tắc ly tâm là các thành phần cốt lõi của các hệ thống điều khiển động cơ và chủ yếu bao gồm hai phần chính.Đầu tiên, là cơ chế ly tâm, được gắn trực tiếp trên trục của động cơ và di chuyển khi trục quay.Thứ hai, hệ thống chuyển đổi được cố định và chứa các thiết bị tiếp xúc điện, chịu trách nhiệm điều khiển cuộn dây khởi động của động cơ.

Khi động cơ bắt đầu và bắt đầu tăng tốc, khối lượng ly tâm trong cơ chế ly tâm sẽ mở rộng ra ngoài do sự gia tăng tốc độ.Chuyển động bên ngoài này được truyền đến công tắc cố định thông qua một loạt các liên kết cơ học chính xác, kích hoạt hành động của nó.Trong giai đoạn đầu của khởi động động cơ, công tắc ly tâm vẫn đóng, đảm bảo rằng cuộn dây khởi động có thể nhận được dòng điện cần thiết.Khi tốc độ động cơ tăng dần, lực đẩy bên ngoài được tạo ra bởi khối lượng ly tâm cũng tăng.Khi động cơ đạt đến tốc độ chạy bộ, lực này đủ để đẩy liên kết cơ học, khiến công tắc cố định ngắt kết nối, do đó ngắt kết nối dòng điện của cuộn dây khởi động và động cơ đi vào chế độ vận hành bình thường.

Khi động cơ ngừng chạy, do sự suy yếu của lực ly tâm, khối ly tâm trở về vị trí ban đầu của nó.Quá trình này cũng ảnh hưởng đến công tắc cố định thông qua một liên kết cơ học, làm cho nó đóng và chuẩn bị cho lần khởi động tiếp theo của động cơ.Hành động dự phòng này đảm bảo rằng động cơ có thể dừng an toàn và đặt các điều kiện để khởi động lại.

2. Các loại và ứng dụng của công tắc ly tâm

Là thành phần cốt lõi của hệ thống điều khiển động cơ, các công tắc ly tâm được chia thành nhiều loại theo chức năng và môi trường ứng dụng của chúng.Mỗi loại công tắc ly tâm có một cơ chế vận hành cụ thể và các kịch bản áp dụng, cho phép nó kiểm soát hiệu quả sự khởi động và hoạt động của động cơ.Sau đây là một số loại công tắc ly tâm phổ biến:

Loại dịch chuyển pha tụ đơn không có công tắc ly tâm: Loại công tắc này được sử dụng rộng rãi trong các động cơ năng lượng thấp, chẳng hạn như quạt điện.Nó sử dụng một tụ điện để điều chỉnh pha của dòng điện để giúp động cơ khởi động.Loại công tắc này được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị gia dụng nhỏ vì hoạt động đơn giản của nó.Trong sử dụng thực tế, cần phải đảm bảo rằng tụ điện được kết nối với mạch khi động cơ khởi động và ngắt kết nối sau khi bắt đầu hoàn thành để tránh tiêu thụ năng lượng không cần thiết.

Công tắc ly tâm chuyển pha một pha đơn: Công tắc ly tâm: Công tắc này thường được tìm thấy trong các thiết bị gia dụng cỡ trung bình, chẳng hạn như quạt gia đình.Nó kết hợp một tụ điện duy nhất và cơ chế ly tâm để đảm bảo rằng động cơ có thể khởi động trơn tru.Mặc dù loại chuyển đổi này ít được sử dụng trong các ứng dụng hiện đại, nhưng đây vẫn là lựa chọn đầu tiên trong các kịch bản đòi hỏi hiệu quả chi phí và hoạt động đơn giản.Khi khởi động động cơ, bạn cần chú ý đến âm thanh của động cơ và độ mịn của khởi động để đảm bảo rằng cơ chế ly tâm có thể được kích hoạt và ngắt kết nối đúng lúc.

Công tắc ly tâm chuyển pha kép kép: Đây là loại công tắc ly tâm phổ biến nhất, đặc biệt phù hợp cho các động cơ đòi hỏi mô -men xoắn khởi động cao, chẳng hạn như máy nén khí, máy cắt và máy khoan băng ghế dự bị.Nó được trang bị hai tụ điện: một để tăng cường mô -men xoắn bắt đầu và một để tối ưu hóa hiệu suất trong quá trình hoạt động của động cơ.Hoạt động của công tắc này phức tạp hơn và thời gian chuyển đổi của hai tụ điện phải được kiểm soát chính xác để đảm bảo hiệu quả của khởi động và vận hành động cơ và tuổi thọ dịch vụ của nó.

3. Nguyên tắc làm việc của các công tắc ly tâm

Công tắc ly tâm sử dụng công suất quay và lực ly tâm của động cơ một pha để điều khiển mạch khởi động.Được thiết kế cho các động cơ một pha, công tắc này được gắn trực tiếp trên trục rôto của động cơ và được kết nối nối tiếp với mạch khởi động.Dưới đây là các bước chi tiết và logic hoạt động của quy trình này:

Giai đoạn khởi đầu động cơ: Trong giai đoạn ban đầu khi động cơ được bật và bắt đầu bắt đầu, rôto đang nghỉ ngơi.Tại thời điểm này, công tắc ly tâm vẫn đóng, cho phép dòng điện chảy qua mạch khởi động, do đó hỗ trợ động cơ khởi động.Người vận hành phải đảm bảo rằng tất cả các kết nối mạch là chính xác và mạch vẫn còn nguyên ở giai đoạn này để đảm bảo dòng điện trơn tru.

Lực ly tâm: Khi tốc độ động cơ tăng dần, cơ chế ly tâm bắt đầu cảm thấy ảnh hưởng của lực ly tâm.Việc lắp ráp bộ điều chỉnh tốc độ trong công tắc ly tâm, thường bao gồm một loạt các trọng lượng hoặc cánh tay, mở rộng ra ngoài khi tốc độ tăng.Thiết kế này đảm bảo chuyển động trơn tru và phản ứng kịp thời của lắp ráp để phản ánh chính xác những thay đổi về tốc độ động cơ.

Chuyển động của cánh tay tiếp xúc và ngắt kết nối mạch: Khi tốc độ động cơ đạt đến giá trị tới hạn, sự gia tăng lực ly tâm là đủ để đẩy cánh tay tiếp xúc ra ngoài, điều này khiến công tắc ly tâm mở.Hành động này ngắt kết nối dòng điện trong mạch bắt đầu và động cơ chuyển sang trạng thái cung cấp năng lượng chỉ dựa vào mạch hoạt động của nó.Tại thời điểm quan trọng này, người vận hành nên theo dõi chặt chẽ tốc độ và âm thanh vận hành của động cơ để đảm bảo rằng động cơ có thể chuyển đổi trơn tru sang hoạt động bình thường.

Cân nhắc tiêu thụ năng lượng và an toàn: Thiết kế của công tắc ly tâm không chỉ đảm bảo rằng động cơ có thể khởi động an toàn mà còn giảm hiệu quả mức tiêu thụ năng lượng bằng cách ngắt kết nối mạch kịp thời.Nếu công tắc ly tâm không ngắt kết nối đúng cách trong quá trình hoạt động của động cơ, nó có thể khiến động cơ bị quá tải hoặc thậm chí hư hỏng.Do đó, người vận hành cần liên tục quan sát hoạt động của động cơ và tính toàn vẹn của mạch để đảm bảo rằng mọi thứ đang chạy bình thường.

4. Tầm quan trọng của các công tắc ly tâm đối với động cơ một pha

Trong động cơ một pha, không chỉ bảo vệ động cơ khỏi bị hư hại mà còn đảm bảo rằng động cơ có thể hoạt động hiệu quả.Công tắc này vẫn đóng khi động cơ bắt đầu bằng cách điều khiển cơ học lực ly tâm, cho phép dòng điện đi qua mạch khởi động và cung cấp công suất ban đầu cần thiết để bắt đầu.Điều này cho phép động cơ chuyển đổi trơn tru từ trạng thái đứng yên sang trạng thái đang chạy và trong quá trình này, rõ ràng là âm thanh của động cơ bắt đầu đang dần trở nên to hơn và độ rung đang tăng dần.

Sau khi động cơ khởi động, một khi tốc độ đạt đến giá trị đã đặt, công tắc ly tâm sẽ phản ứng với lực ly tâm, tự động đẩy cánh tay tiếp xúc ra ngoài và ngắt kết nối mạch bắt đầu.Điều này không chỉ làm giảm mức tiêu thụ năng lượng mà còn ngăn ngừa thiệt hại nhiệt cho cuộn bắt đầu gây ra bởi nguồn điện dài hạn.Nếu động cơ bị quá tải hoặc quá nóng, phản ứng nhạy cảm của công tắc ly tâm có thể nhanh chóng cắt mạch chính và dừng động cơ ngay lập tức để tránh thiệt hại cơ khí hoặc điện nghiêm trọng hơn.

Công tắc ly tâm cũng đảm bảo rằng động cơ hoạt động trong điều kiện điện lý tưởng, giúp cải thiện hiệu quả và công suất đầu ra của động cơ.Nó cho phép động cơ sử dụng cuộn dây khởi động trong giai đoạn bắt đầu khi cần có mô -men xoắn bổ sung và tự động ngắt kết nối sau khi đạt đến trạng thái hoạt động ổn định, do đó giảm mức tiêu thụ năng lượng không cần thiết và hao mòn cơ học.

5. Động cơ nào có công tắc ly tâm?

Trong việc áp dụng các động cơ một pha, việc sử dụng các công tắc ly tâm phụ thuộc vào phương pháp khởi động của động cơ và các yêu cầu làm việc cụ thể.Sau đây là các tình huống trong đó các loại động cơ khác nhau được trang bị công tắc ly tâm:

Động cơ một pha tụ điện kép: Loại động cơ này thường được trang bị công tắc ly tâm, sử dụng thiết kế tụ điện kép để cung cấp mô -men xoắn khởi động cao hơn và hiệu quả vận hành được cải thiện.Trong hoạt động thực tế, bạn sẽ ngay lập tức cảm thấy phản ứng nhanh và sức mạnh mạnh mẽ khi động cơ khởi động, chủ yếu là do vai trò của tụ điện khởi đầu.Khi động cơ đạt tốc độ ổn định, công tắc ly tâm tự động ngắt kết nối tụ điện khởi động để giảm mức tiêu thụ năng lượng, trong khi vẫn hoạt động tụ điện hoạt động và duy trì hoạt động hiệu quả của động cơ.

Tụ khởi động một động cơ một pha (không có tụ điện đang chạy): Loại động cơ này dựa vào tụ điện khi bắt đầu.Khi đạt được một tốc độ nhất định, công tắc ly tâm sẽ ngắt kết nối tụ điện và chuyển sang nguồn điện trực tiếp.Trong hoạt động, động cơ bắt đầu với sự thúc đẩy ban đầu đáng kể, sau đó là sự chuyển đổi trơn tru sang hoạt động ở trạng thái ổn định, một sự thay đổi đáng chú ý đối với người vận hành.

Động cơ một pha bắt đầu điện trở: Các động cơ này, được trang bị các công tắc ly tâm, sử dụng điện trở để giảm dòng điện bắt đầu và tải trên lưới.Sau khi bắt đầu, công tắc ly tâm ngắt kết nối các điện trở, ngăn ngừa mất năng lượng và thiệt hại do nhiệt gây ra bởi dòng điện dài hạn đi qua các điện trở.Các nhà khai thác thường nhận thấy rằng động cơ bắt đầu nhẹ nhàng và dòng điện tăng chậm, đảm bảo khởi động trơn tru.

Máy bơm giếng sâu một pha: Các loại động cơ này thường không được trang bị các công tắc ly tâm vì chúng được thiết kế để chạy liên tục dưới tải trọng ổn định và không yêu cầu điều khiển Start-Stop thường xuyên.Điều này có nghĩa là sẽ không có các đỉnh bắt đầu hoặc chuyển đổi tụ điện trong khi sử dụng.

Động cơ một pha đơn giá trị: Các động cơ này không thể loại bỏ tụ điện sau khi bắt đầu vì các tụ điện cung cấp dòng điện bổ sung cần thiết để duy trì sự ổn định của động cơ cả khi khởi động và trong khi hoạt động.Loại bỏ các tụ điện có thể gây mất điện động cơ và các vấn đề quá nóng.Do đó, bảo trì phải đảm bảo rằng các tụ điện được kết nối trong tình trạng tốt để ngăn chặn sự suy giảm hoặc thất bại hiệu suất của động cơ.

6. Biểu tượng của một công tắc ly tâm cho động cơ một pha

Biểu tượng của công tắc ly tâm là một vòng tròn có dấu cộng ở giữa, biểu thị trạng thái đóng của công tắc.

Biểu tượng của cơ chế ly tâm là một tam giác, cho thấy chức năng của cơ chế ly tâm.

7. Mục đích của một công tắc ly tâm cho động cơ là gì?

Công tắc ly tâm cho động cơ được sử dụng rộng rãi trong các động cơ khác nhau, chẳng hạn như quạt, máy bơm, máy nén, v.v. Trong các thiết bị này, công tắc ly tâm cho động cơ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ động cơ khỏi thiệt hại do quá tải hoặc quá tải.Ngoài ra, các công tắc ly tâm cho động cơ cũng có thể được sử dụng để kiểm soát sự khởi động và dừng của động cơ, cải thiện độ an toàn và độ tin cậy của thiết bị.

• Động cơ cảm ứng một pha: Trong loại thiết bị này, một công tắc ly tâm giúp khởi động động cơ trơn tru và ngăn chặn cú sốc hiện tại khi khởi động, do đó kéo dài tuổi thọ của động cơ.
• Máy nén: Trong máy nén, công tắc ly tâm điều khiển khởi động của động cơ để nó không chấp nhận tải quá mức trước khi đạt tốc độ an toàn, có thể tránh bị hỏng cơ học và chất thải năng lượng.
• Bơm: Thiết bị bơm dựa vào công tắc ly tâm để đảm bảo rằng động cơ bắt đầu khi điện trở dòng nước phù hợp, do đó giảm hao mòn cơ học và các vấn đề quá dòng trong quá trình khởi động.
• Người hâm mộ: Trong quạt, các công tắc ly tâm được sử dụng để điều chỉnh dòng khởi động để đảm bảo rằng động cơ chuyển đổi trơn tru sang tốc độ vận hành cần thiết, cải thiện hiệu quả và an toàn của quạt.
• Máy thổi: Máy thổi sử dụng các công tắc ly tâm để điều khiển chính xác bắt đầu và dừng, đảm bảo hoạt động đáng tin cậy ngay cả trong điều kiện làm việc khắc nghiệt, do đó bảo vệ cấu trúc tổng thể của động cơ và máy thổi.
• Công cụ điện: Trong các công cụ điện, vai trò của các công tắc ly tâm là phản hồi ngay lập tức với các lệnh bắt đầu và dừng của nhà điều hành, tăng cường tốc độ an toàn và phản hồi của công cụ.
• Máy móc công nghiệp: Trong các ứng dụng công nghiệp phức tạp, các công tắc ly tâm đảm bảo rằng máy móc hoạt động theo các thông số an toàn và đặt trước, do đó tránh các gián đoạn sản xuất do hoạt động không chính xác hoặc lỗi cơ học.

8. Tóm tắt

Các công tắc ly tâm không chỉ là một thiết bị bảo vệ quan trọng trong động cơ một pha, mà còn là một công nghệ chính để cải thiện hiệu quả và độ tin cậy của động cơ.Các loại công tắc ly tâm khác nhau, chẳng hạn như loại thay đổi pha đơn, loại chuyển pha kép kép, v.v., có thể cho phép các động cơ khác nhau thực hiện tối ưu trong các kịch bản ứng dụng khác nhau.Các công tắc này cải thiện đáng kể hiệu quả vận hành và an toàn của động cơ bằng cách điều khiển chính xác việc chuyển đổi tụ điện khởi động và chạy và tự động ngắt kết nối mạch sau khi động cơ đạt đến tốc độ thích hợp.Do đó, sự hiểu biết và áp dụng các công tắc ly tâm không chỉ liên quan đến hiệu suất của động cơ mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định và lợi ích kinh tế của toàn bộ hệ thống.Trong thiết kế và bảo trì động cơ trong tương lai, tối ưu hóa thiết kế và chức năng của các công tắc ly tâm sẽ là một hướng quan trọng để cải thiện hiệu suất của động cơ.

Câu hỏi thường gặp [Câu hỏi thường gặp]

1. Điều gì có thể thay thế một công tắc ly tâm?

Một công tắc ly tâm có thể được thay thế bằng rơle điện tử hoặc mạch trạng thái rắn được thiết kế để thực hiện cùng chức năng chuyển đổi động cơ bắt đầu kết thúc khi nó đạt đến tốc độ nhất định.Các thiết bị điện tử này đáng tin cậy hơn về độ bền và có thể xử lý việc chuyển đổi thường xuyên tốt hơn các công tắc cơ học.

2. Công tắc ly tâm nằm ở đâu?

Công tắc ly tâm thường được đặt trên trục của động cơ hoặc tích hợp vào chuông cuối của động cơ.Đối với hầu hết các động cơ một pha, công tắc này được gắn trực tiếp trên trục động cơ và được kích hoạt bởi chuyển động quay của chính trục.Nó hoạt động trong mối quan hệ trực tiếp với tốc độ động cơ.

3. Động cơ có thể hoạt động mà không cần công tắc ly tâm không?

Về mặt kỹ thuật, một động cơ có thể chạy mà không cần công tắc ly tâm, nhưng nó sẽ yêu cầu ngắt kết nối thủ công khi bắt đầu cuộn khi động cơ đạt tốc độ hoạt động.Nếu không có công tắc này, cuộn dây bắt đầu sẽ duy trì, dẫn đến sự tích tụ nhiệt quá mức và có khả năng làm hỏng động cơ hoặc rút ngắn tuổi thọ của nó.

4. Làm thế nào tôi có thể biết nếu công tắc ly tâm bị hỏng?

Để chẩn đoán công tắc ly tâm bị lỗi, bạn có thể quan sát một vài triệu chứng chính:

Động cơ không khởi động nhưng hums, cho thấy cuộn dây bắt đầu không bị ngắt kết nối như bình thường.

Động cơ khởi động nhưng không chạy ở tốc độ tối đa hoặc có dấu hiệu quá nóng, cho thấy công tắc có thể dính vào vị trí đóng.

Bạn cũng có thể sử dụng vạn năng để kiểm tra tính liên tục trong công tắc khi động cơ tắt và ở tốc độ.Nếu tính liên tục không thay đổi từ đóng sang mở khi động cơ tăng tốc, công tắc có thể bị lỗi.

5. Điều gì xảy ra khi công tắc ly tâm trong động cơ bị hỏng?

Nếu công tắc không đóng, động cơ sẽ không khởi động vì sự khởi động cần thiết cho mô -men xoắn ban đầu không được kích hoạt. Nếu nó không mở sau khi động cơ đạt tốc độ hoạt động, cuộn dây bắt đầu sẽ không giải phóng, gây ra nhiệt quá mức và thiệt hại tiềm tàngđến động cơ.Sự tham gia kéo dài này có thể đốt cháy sự bắt đầu và dẫn đến sự cố vận động.