Was ist ein Fliehkraftschalter?
Ein Fliehkraftschalter ist ein Gerät zum Öffnen oder Schließen eines Satzes elektrischer Kontakte, wenn die Maschine, an die er angeschlossen ist, eine vorgegebene Drehzahl erreicht. Diese Vorrichtungen nutzen ein Phänomen, das als Zentrifugalkraft bekannt ist, um diese Schaltwirkung zu erzielen. Die gebräuchlichsten Anwendungen von Fliehkraftschaltern sind Anlasserabschaltungen bei Benzinmotoren und Anlassen von Wicklungstrennschaltern bei Split-Phase-Elektromotoren. Die Zentrifugalkraft ist ein Produkt einer Drehbewegung und erfordert, dass sich eine Hälfte des Zentrifugalschaltmechanismus zusammen mit der Kurbelwelle oder dem Rotor dreht und die andere statisch ist.
Wenn ein Wassereimer schnell in einem 360-Grad-Bogen gedreht wird, tritt kein Wasser aus dem Eimer aus, solange die Drehung beibehalten wird. Wenn eine schwere Kugel am Ende eines Seils auf die gleiche Weise gedreht wird, hebt sich die Kugel, bis sie auf gleicher Höhe mit dem Drehmittelpunkt ist. Ein schnelles Kurvenauto tendiert auch dazu, außerhalb der Kurve zu driften. Alle diese Effekte resultieren aus der Zentrifugalkraft, die vorschreibt, dass die Trägheit in Verbindung mit der Drehung ein rotierendes Objekt immer vom Rotationszentrum wegdrückt. Dieser Effekt bildet den Kern des Fliehkraftschalterbetriebs.
Ein Fliehkraftschalter besteht typischerweise aus zwei Teilen. Das erste ist ein federbelasteter Satz von Gewichten, die mit einem Stellglied und einer elektrischen Schalterplatte verbunden sind. Diese Baugruppe ist an der Kurbelwelle eines Motors oder dem Rotor eines Elektromotors montiert. Die zweite ist eine statische elektrische Schalterplatte, die in direktem Kontakt mit der sich drehenden Schalterplatte montiert ist, wenn der Motor oder der Motor stillsteht. Diese beiden Schalterplatten stellen einen geschlossenen oder aktiven Stromkreis dar, während sich die Maschine nicht dreht.
Wenn sich der Motor oder die Maschine zu drehen beginnt, halten die beiden Schalterplatten den elektrischen Kontakt aufrecht, bis die Maschine eine voreingestellte Drehzahl erreicht. An diesem Punkt beginnt die Zentrifugalkraft, die Gewichte vom Drehmittelpunkt wegzuziehen, wodurch der Aktuator die rotierende Schalterplatte von ihrem statischen Gegenstück wegbewegt, um den Stromkreis zu unterbrechen. Sobald der Motor oder der Motor ausgeschaltet ist und stoppt, ziehen die Federn die Gewichte zurück in ihre Ruheposition, um die Verbindung wiederherzustellen.
Der Fliehkraftschalter wird am häufigsten zum Erregen der Anlaufwicklungen von Split-Phase-Elektromotoren verwendet. Der Schalter hält die Verbindung aufrecht, bis der Motor ungefähr 75% seiner Betriebsdrehzahl erreicht hat, und schaltet dann die Stromversorgung zur Starterwicklung ab. Dadurch kann der Motor nur mit seiner laufenden Wicklung betrieben werden. Fliehkraftschalter werden auch bei Benzin-Startautomobilmotoren verwendet, bei denen der Elektrostarter so lange gedreht wird, bis der Motor eine voreingestellte Drehzahl erreicht hat.