Wat is een centrifugaalschakelaar?
Een centrifugaalschakelaar is een apparaat dat is ontworpen om een reeks elektrische contacten te openen of te sluiten wanneer de machine waarop het is aangesloten een vooraf bepaalde rotatiesnelheid bereikt. Deze apparaten maken gebruik van een fenomeen dat bekend staat als centrifugale kracht om deze schakelactie te bereiken. De meest voorkomende toepassingen van centrifugaalschakelaars zijn startuitsparingen op benzinemotoren en startwikkelschakelaars in split-phase elektrische motoren. Centrifugaalkracht is een product van rotatiebeweging en vereist dat de ene helft van het centrifugale schakelmechanisme samen met de krukas of rotor roteert en de andere om statisch te zijn.
Als een emmer water snel in een boog van 360 graden wordt gedraaid, zal geen water uit de emmer morsen zolang de rotatie wordt gehandhaafd. Als een zware bal aan het uiteinde van een touw op dezelfde manier wordt gedraaid, gaat de bal omhoog totdat deze op gelijke hoogte is met het rotatiecentrum. Een snelle bochtauto zal ook de neiging hebben naar de buitenkant van de bocht te drijven. Al deze effecten vloeien voort uit de middelpuntvliedende kracht die voorschrijft dat traagheid in combinatie met rotatie altijd een roterend voorwerp van het rotatiecentrum zal dwingen. Dit effect vormt de kern van de werking van de centrifugaalschakelaar.
Een centrifugaalschakelaar bestaat typisch uit twee delen. De eerste is een veerbelaste set gewichten verbonden met een actuator en een elektrische schakelplaat. Dit samenstel is gemonteerd op de krukas van een motor of de rotor van een elektromotor. De tweede is een statische elektrische schakelplaat gemonteerd in direct contact met de roterende schakelplaat wanneer de motor of motor stilstaat. Deze twee schakelplaten vertegenwoordigen een gesloten of actief elektrisch circuit terwijl de machine niet draait.
Wanneer de motor of motor begint te draaien, behouden de twee schakelplaten het elektrische contact totdat de machine een vooraf ingestelde draaisnelheid bereikt. Op dit punt begint de middelpuntvliedende kracht de gewichten weg te slepen van het rotatiecentrum, waardoor de actuator de roterende schakelplaat van zijn statische tegenhanger weg beweegt om het circuit te verbreken. Zodra de motor of motor is uitgeschakeld en stopt, trekken de veren de gewichten terug naar hun rustpositie om de verbinding opnieuw tot stand te brengen.
De centrifugaalschakelaar wordt meestal gebruikt om de startwikkelingen van split-phase elektrische motoren te bekrachtigen. De schakelaar zal de verbinding behouden totdat de motor ongeveer 75% van zijn operationele snelheid heeft bereikt en schakelt vervolgens de elektrische voeding naar de startmotor uit. Hierdoor kan de motor werken met alleen zijn lopende wikkeling. Centrifugaalschakelaars worden ook gebruikt in auto-start benzinemotoren waar ze de elektrische starter laten draaien totdat de motor een vooraf ingestelde snelheid bereikt.