مفتاح الطرد المركزي هو مفتاح كهربائي يوجد عادة في المحركات التعريفي بمرحلة الإشارة والمحركات الحثية الانقسام الطور. تم منح براءة اختراع لمفتاح الطرد المركزي إلى Royal Lee خلال عشرينيات القرن الماضي. يستخدم هذا المفتاح لتوفير عملية تبديل متحكم بها وهي مطلوبة في المحركات عند إنشاء سرعة المحرك المحددة. في وقت سابق ، قبل اختراع هذا المفتاح ، لتبسيط تصميم مفاتيح التبديل كانت موجودة داخل إطار المحرك. كان هذا التصميم غير مرضٍ للغاية حيث أدى إلى تراكم الزيت والغبار والشحوم على تلك المفاتيح. وهذا بدوره جعل عملية الاتصال غير موثوقة.
ما هو مفتاح الطرد المركزي؟
يعمل مفتاح الطرد المركزي على مبدأ قوة الطرد المركزي. إنه مفتاح كهربائي. تم تصميم هذه المفاتيح خصيصًا للمحركات الحثية أحادية الطور والمقسمة. يُعرف مفتاح الطرد المركزي عمومًا باسم 'القابض' لأن عمله يشبه عمل القابض بالطرد المركزي المستخدم في السيارات.
رسم بياني
يتكون مفتاح الطرد المركزي النموذجي من جزأين-
- آلية طرد مركزي مركبة على عمود المحرك.
- مفتاح ثابت ثابت.
مفتاح الطرد المركزي
تدور آلية الطرد المركزي المركبة على عمود المحرك جنبًا إلى جنب مع العمود ويتم توصيلها بالمفتاح الثابت باستخدام ملامسات كهربائية للتحكم في دائرة بدء التشغيل في المحرك التعريفي.
مبدأ العمل
كما يوحي نفس الشيء ، يعمل هذا المفتاح على مبدأ قوة الطرد المركزي هذه قوة وهمية تعمل على الأجسام الدوارة.
وفقًا لميكانيكا نيوتن ، عندما يتحرك الجسم في حركة دائرية ، تتولد قوة من مركز الدائرة تميل إلى دفع الجسم بعيدًا عن المركز. تُعرف هذه القوة باسم قوة الطرد المركزي. يتم إنشاؤه بسبب القصور الذاتي للجسم. تعمل هذه القوة على الجسم وتدفعه بعيدًا عن المركز. يستخدم هذا المبدأ أيضًا في الغسالات.
مفتاح الطرد المركزي في المحركات الحثية
لفهم عمل هذا المفتاح في المحركات الحثية ، دعونا أولاً نفهم نموذج المحركات الحثية. تتكون المحركات الحثية من لف واحد للجزء الثابت وملف إضافي. يتم تطبيق تيار متناوب أحادي الطور على لف الجزء الثابت. لكن ملف الجزء الثابت الفردي لا يمكنه إنتاج حقل دوار كافٍ مطلوب لتوليد عزم دوران البداية. وبالتالي ، يتم توفير ملف مساعد.
يولد هذا الملف الإضافي حقلاً خارج الطور مع الحقل الناتج عن لف الجزء الثابت. ومن ثم ، ينتج الحقل الناتج عزم دوران بدء ويبدأ تشغيل المحرك. بمجرد بدء تشغيل المحرك ، يقوم الدوار بإعداد مجال نابض لا يشمل الجزء الثابت المودع.
عندما تصل سرعة المحرك إلى نسبة مئوية محددة من السرعة المتزامنة ، يجب فصل الدائرة الكهربائية عن الملف المساعد. هذا هو المكان الذي يظهر فيه مفتاح الطرد المركزي في الصورة لمحركات الحث. هنا يساعد مفتاح الطرد المركزي على فتح الدائرة وفصل الملف المساعد.
وظيفة مفتاح الطرد المركزي في المحركات الحثية
دعونا نلقي نظرة على كيفية عمل مفتاح الطرد المركزي في المحرك التعريفي. تتكون آلية الطرد المركزي المركبة على أعمدة المحرك من طبق زنبركي بأوزان معايرة متصلة بقاعدتها مدعومة بصفيحة فولاذية. يتم إغلاق ملامسات المفتاح لتزويد الملف المساعد بالطاقة اللازمة لإنتاج عزم دوران البداية.
عندما يدور الدوار ، تتعرض الأوزان المعايرة لقوة الطرد المركزي. عند سرعة معينة عندما تتغلب هذه القوة على قوة زنبرك القرص ، يتم فتح ملامسات المفتاح بسبب قوة الطرد المركزي. هنا يتم نقل الأوزان بعيدًا عن عمود الدوران ، وبالتالي فصل الملف المساعد عن الدائرة.
في نقطة التشغيل الحرجة ، يمكن رؤية ثلاثة عوامل:
- تقل قوة الزنبرك بمعدل خطي.
- تزداد قوة الطرد المركزي بمعدل يتناسب مع سرعة الدوار.
- يتم زيادة نصف قطر الأوزان
كيف تختبر؟
يجب أن يفي مفتاح الطرد المركزي المثالي بالشروط التالية: -
- يجب أن تكون العملية موحدة طوال دورة حياتها.
- يجب أن يكون عدد أجزاء الجهاز في حده الأدنى من أجل بساطة التصميم وانخفاض تكلفة الإنتاج.
- يجب أن تحتوي على مكونات احتكاكية ضئيلة.
- يجب أن تكون نسبة القطع / القطع قابلة للتغيير بسهولة دون التسبب في أي تعديلات كبيرة في التصميم.
نظرًا لوجود وحدة التلامس الخاصة بالمفتاح على الجزء الخارجي من إطار المحرك ، يمكن الوصول إلى المفتاح بسهولة. لذلك يمكن فحص المفتاح وتنظيفه واستبداله دون تفكيك إطار المحرك.
التطبيقات
يستخدم هذا المفتاح أيضًا في الأنظمة التي يكون فيها اكتشاف السرعة في الأنظمة ضروريًا للحماية والعمل السليم للجهاز. بعض تطبيقات مفتاح الطرد المركزي هي كما يلي:
- حماية السرعة الزائدة في المحركات ، مولدات كهرباء ، إلخ..
- مستعمل في محركات التيار المستمر ، النواقل ، السلالم المتحركة ، المصاعد ، إلخ.
- تستخدم هذه أيضًا في الكشف عن السرعة المنخفضة في الأجهزة مثل المنافيخ والمراوح وكذلك الناقلات.
- تستخدم أيضًا في الأنظمة التي قد يؤدي فيها فقد السرعة إلى تلف الأجهزة وخسائر المواد.
مقارنة بالمفاتيح المستخدمة سابقًا لنفس الغرض ، يوفر مفتاح الطرد المركزي موثوقية اتصال جيدة. نظرًا لعدم وجود هذا المفتاح داخل إطار المحرك ، يتم عزله عن الأوساخ والشحوم والزيت الذي يدخل عادةً إطار المحرك عن طريق تدوير تيارات الهواء. ما هي وحدات قوة الطرد المركزي؟
