Qu'est-ce qu'un commutateur centrifuge?
Un commutateur centrifuge est un dispositif conçu pour ouvrir ou fermer un ensemble de contacts électriques lorsque la machine à laquelle elle est raccordée atteint une vitesse de rotation prédéterminée. Ces dispositifs utilisent un phénomène connu sous le nom de force centrifuge pour réaliser cette action de commutation. Les utilisations les plus courantes des commutateurs centrifuges sont les découpes de démarreur sur les moteurs à essence et les sectionneurs à enroulement de démarrage dans les moteurs électriques à phase divisée. La force centrifuge est le produit d'un mouvement de rotation et nécessite qu'une moitié du mécanisme de l'interrupteur centrifuge tourne avec le vilebrequin ou le rotor et que l'autre soit statique.
Si un seau d'eau tourne rapidement sur un arc de 360 degrés, aucune eau ne sortira du seau tant que la rotation sera maintenue. Si une balle lourde au bout d'une corde est tournée de la même manière, la balle se soulève jusqu'à ce qu'elle soit au même niveau que le centre de la rotation. Une voiture en virage rapide aura également tendance à dériver vers l'extérieur du virage. Tous ces effets résultent de la force centrifuge qui indique que l'inertie associée à la rotation oblige toujours un objet en rotation à s'éloigner du centre de rotation. Cet effet constitue le cœur du fonctionnement du commutateur centrifuge.
Un commutateur centrifuge est généralement constitué de deux parties. Le premier est un ensemble de poids à ressort relié à un actionneur et à une plaque de commutation électrique. Cet ensemble est monté sur le vilebrequin d'un moteur ou le rotor d'un moteur électrique. La seconde est une plaque de commutation électrique statique montée en contact direct avec la plaque de commutation rotative lorsque le moteur ou le moteur est à l'arrêt. Ces deux plaques de commutation représentent un circuit électrique fermé ou actif lorsque la machine ne tourne pas.
Lorsque le moteur ou le moteur commence à tourner, les deux plaques d'interrupteur maintiennent le contact électrique jusqu'à ce que la machine atteigne une vitesse de rotation prédéfinie. À ce stade, la force centrifuge commence à éloigner les poids du centre de rotation, ce qui oblige l'actionneur à éloigner la plaque de commutation rotative de sa contrepartie statique pour rompre le circuit. Une fois le moteur arrêté ou arrêté, les ressorts ramènent les poids en position de repos pour rétablir la connexion.
Le commutateur centrifuge est le plus souvent utilisé pour alimenter les enroulements de démarrage des moteurs électriques à phase divisée. L'interrupteur maintiendra la connexion jusqu'à ce que le moteur atteigne environ 75% de sa vitesse de fonctionnement, puis coupera l'alimentation électrique du démarreur. Cela permet au moteur de fonctionner en utilisant son enroulement en fonctionnement seul. Les commutateurs centrifuges sont également utilisés dans les moteurs à essence à démarrage automatique, car ils permettent au démarreur électrique de continuer à tourner jusqu'à ce que le moteur atteigne une vitesse prédéfinie.