理论教育 离心开关的结构和工作原理

离心开关的结构和工作原理

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:还有一种较少用,开关动作靠甩臂。图5-62 串励单相交流异步电动机的定子铁心和绕组以及转子结构(二)说明口诀的前四句是说离心开关应用的场合和在电路中的位置,这些在本章5.5.1节口诀中的表5-12中已经明确给出。

离心开关的结构和工作原理

(一)口诀

电容起动电动机,双值电容电动机,

离心开关必配件,串在电容线路里。

动作之后要打开,转速不够为常闭。

弹簧片式较常见,轴向移动开或闭,

触点动作靠滑环,重锤产生离心力。

还有一种较少用,开关动作靠甩臂。

热敏电阻PTC,电磁开关继电器

新型元件优点多,不足之处需回避。

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图5-62 串励单相交流异步电动机的定子铁心和绕组以及转子结构

(二)说明

口诀的前四句是说离心开关应用的场合和在电路中的位置,这些在本章5.5.1节口诀中的表5-12中已经明确给出。

1.离心开关的结构和工作原理

动作之后要打开转速不够为常闭是说,这里所用的离心开关,在动作之后其触点是要打开的,在设定的转速之下旋转时(当然包括不旋转时),触点是闭合的。

弹簧片式较常见轴向移动开或闭触点动作靠拨杆重锤产生离心力是说,一种常用的类型,称为“弹簧片式”,其

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图5-63 簧片式离心开关(一)

1—动触头引接线 2—顶压点 3、9—U形弹簧触头臂 4—触头 5—定触头引接点 6—固定在电动机端盖内的绝缘底板 7—定触头 8—动触头 10—活销 11—离心臂重锤 12—固定在轴上的支架 13—张力弹簧 14—拨杆 15—电动机转子轴 16—绝缘套环 17—滑槽

结构有多种,但都由固定安装于电动机端盖上(分内和外装两种)的带触头的弹簧片结构和安装于转轴上随转轴旋转的离心锤和轴向移动的拨杆机构两大部分组成。图5-63a给出了其实物和安装后的结构(已处于动作状态)。(www.daowen.com)

图5-63b给出的离心开关的工作过程:在静止状态下,弹簧片被绝缘套环16挤压,使触点闭合。当转轴旋转后,离心臂重锤11随着旋转并产生离心力,在离心力的作用下克服张力弹簧13的张力开始向外张开,张开的程度随着转速的增加而增大。在离心臂重锤向外张开的同时,将带动拨杆14,并通过拨杆14推动绝缘套环16向右轴向移动。当移动到一定距离时,弹簧片所受到的挤压力全部消除,带动动触头离开静触头,断开电路,如图5-63c所示。转速下降后,离心力也随之降低,在复位弹簧13和拨杆14的作用下,绝缘套环16向左轴向移动回到原位,簧片受压使触点闭合,如图5-63d所示。

图5-64给出了另一种弹簧片式离心开关的结构,图中所标出的尺寸是动作后的数据。它和图5-63b所示的不同点在于簧片的结构。另外,还有双触点类型的。

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图5-64 簧片式离心开关(二)

还有一种较少用开关动作靠甩臂所说的一种类型结构如图5-65所示。

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图5-65 甩臂式离心开关

这种结构的离心开关称为甩臂式。其铜环分成相互绝缘的两个半环,通过底座固定在端盖上,每一个半环各引出一段导线与辅绕组(起动绕组)电路串联。安装在固定在转轴上随轴旋转的圆盘上的三个带动触头的机构称为甩臂,用金属材料制成,三者用导线短路连接。在转速未达到设定值时,甩臂所产生的离心力不足以克服复位弹簧的拉力,动触头将始终与固定的铜环接触,两个半环也就会始终呈导通状态(即离心开关处于闭合状态,如图5-65c所示),辅绕组通电。当转速达到规定值之后,甩臂所产生的离心力克服复位弹簧的拉力,动触头将与固定的铜环脱离接触,两个半环呈自有的断路状态,将辅绕组相关电路断开。

2.继电器式起动开关

图5-66a给出的这种开关电路称为电流型继电器式开关电路,图5-66b给出了在电动机线路中的连接情况。继电器的励磁线圈与主绕组串联,当通电起动时,流过的电流较大,产生的电磁力能够克服弹簧的拉力将衔铁吸引,使动触头与静触头接触,接通起动绕组电路,电动机开始起动。当转速达到接近额定值时,随着主绕组电路的电流下降,继电器励磁线圈产生的电磁力也下降,直至达不到够克服弹簧的拉力的程度,衔铁在弹簧的拉力下恢复原状,断开起动绕组回路,完成起动过程。

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图5-66 电流型继电器式起动开关电路

3.PTC型热敏电阻“起动开关”

这种开关与传统的开关完全不同,其结构如图5-67a所示,其电阻值与温度的特性关系如图5-67b所示。将其串联在辅绕组电路中(见图5-67c),在电动机通电后,辅绕组电路的电流较大,当电动机转速达到接近额定值时,该电阻也被加热到电阻数值突变的温度,由于电阻变得相当大,相当于将辅绕组电路断开,完成起动过程。

之后,通过该电阻的电流将变得很小,其自身产生的热量无法维持在大电阻的状态,但此时主绕组的温度将足以使其保持大电阻状态。

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图5-67 PTC型起动开关的结构、特性和接线

这种起动开关的优点是无触点、无电弧,工作过程安全可靠,同时安装简便,价格也相对较低;缺点是不能连续起动,两次起动时间间隔至少要3~5min。另外,在运行中还会有一个较小的电流流过辅绕组,在运行性能上与辅绕组完全断开时有一些区别,但实践证明区别很小。这就是本口诀最后一句新型元件优点多不足之处需回避要表达的意思。

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