สวิตช์แบบแรงเหวี่ยงเป็นส่วนประกอบหลักของระบบควบคุมมอเตอร์และส่วนใหญ่รวมถึงส่วนสำคัญสองส่วนประการแรกคือกลไกการหมุนเหวี่ยงซึ่งติดตั้งโดยตรงบนเพลาของมอเตอร์และเคลื่อนที่เมื่อเพลาหมุนประการที่สองระบบสวิตช์ได้รับการแก้ไขและมีอุปกรณ์สัมผัสไฟฟ้าซึ่งรับผิดชอบในการควบคุมคอยล์เริ่มต้นของมอเตอร์
เมื่อมอเตอร์เริ่มต้นและเริ่มเร่งความเร็วมวลแรงเหวี่ยงในกลไกการปั่นป่วนจะขยายออกไปด้านนอกเนื่องจากความเร็วเพิ่มขึ้นการเคลื่อนไหวภายนอกนี้ถูกส่งไปยังสวิตช์คงที่ผ่านชุดของการเชื่อมโยงเชิงกลที่แม่นยำทำให้เกิดการกระทำในช่วงเริ่มต้นของการเริ่มต้นมอเตอร์สวิตช์แรงเหวี่ยงยังคงปิดอยู่ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าคอยล์เริ่มต้นสามารถรับกระแสที่จำเป็นได้เมื่อความเร็วมอเตอร์เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ แรงขับภายนอกที่เกิดจากมวลแรงเหวี่ยงก็เพิ่มขึ้นเช่นกันเมื่อมอเตอร์มาถึงความเร็วในการทำงานของชุดแรงนี้ก็เพียงพอที่จะผลักดันการเชื่อมโยงเชิงกลทำให้สวิตช์คงที่ไปยังการตัดการเชื่อมต่อซึ่งจะตัดการเชื่อมต่อกระแสของคอยล์เริ่มต้นและมอเตอร์เข้าสู่โหมดการทำงานปกติ
เมื่อมอเตอร์หยุดทำงานเนื่องจากการลดลงของแรงเหวี่ยงบล็อกแรงเหวี่ยงจะกลับสู่ตำแหน่งเดิมกระบวนการนี้ยังส่งผลกระทบต่อสวิตช์คงที่ผ่านการเชื่อมโยงเชิงกลทำให้ปิดและเตรียมตัวสำหรับการเริ่มต้นของมอเตอร์ครั้งต่อไปการดำเนินการทางเลือกนี้ทำให้มั่นใจได้ว่ามอเตอร์สามารถหยุดได้อย่างปลอดภัยและกำหนดเงื่อนไขสำหรับการเริ่มต้นใหม่
ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบหลักของระบบควบคุมมอเตอร์สวิตช์แบบแรงเหวี่ยงจะถูกแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามฟังก์ชั่นและสภาพแวดล้อมแอปพลิเคชันสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงแต่ละประเภทมีกลไกการทำงานที่เฉพาะเจาะจงและสถานการณ์ที่ใช้งานได้ซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมการเริ่มต้นและการทำงานของมอเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพต่อไปนี้เป็นสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงหลายประเภท:
ประเภทการเปลี่ยนเฟสตัวเก็บประจุเดี่ยวโดยไม่มีสวิตช์แบบแรงเหวี่ยง: สวิตช์ประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในมอเตอร์พลังงานต่ำเช่นพัดลมไฟฟ้ามันใช้ตัวเก็บประจุเพื่อปรับเฟสของกระแสเพื่อช่วยให้มอเตอร์เริ่มต้นสวิตช์ประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องใช้ในครัวเรือนขนาดเล็กเนื่องจากการทำงานง่าย ๆในการใช้งานจริงมีความจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าตัวเก็บประจุเชื่อมต่อกับวงจรเมื่อมอเตอร์เริ่มต้นและตัดการเชื่อมต่อหลังจากการเริ่มต้นเสร็จสิ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการใช้พลังงานที่ไม่จำเป็น
ตัวเก็บประจุเฟสเดี่ยวเฟสเริ่มต้นสวิตช์แบบแรงเหวี่ยง: สวิตช์นี้พบได้ทั่วไปในอุปกรณ์ครัวเรือนขนาดกลางเช่นแฟน ๆ ในครัวเรือนมันรวมตัวเก็บประจุเดี่ยวและกลไกการหมุนรอบเพื่อให้แน่ใจว่ามอเตอร์สามารถเริ่มต้นได้อย่างราบรื่นแม้ว่าสวิตช์ประเภทนี้จะใช้น้อยกว่าในแอพพลิเคชั่นที่ทันสมัย แต่ก็ยังคงเป็นตัวเลือกแรกในสถานการณ์ที่ต้องใช้ความคุ้มค่าและการทำงานที่ง่ายเมื่อเริ่มต้นมอเตอร์คุณต้องใส่ใจกับเสียงของมอเตอร์และความราบรื่นของการเริ่มต้นเพื่อให้แน่ใจว่ากลไกการหมุนเหวี่ยงสามารถเปิดใช้งานและตัดการเชื่อมต่อในเวลาที่เหมาะสม
ตัวเก็บประจุคู่สวิตช์หมุนแบบหมุนแบบเฟสแบบเปลี่ยนระยะทาง: สวิตช์: นี่เป็นสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงที่พบได้บ่อยที่สุดโดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับมอเตอร์ที่ต้องการแรงบิดเริ่มต้นสูงเช่นเครื่องอัดอากาศเครื่องตัดและการฝึกซ้อมม้านั่งมันติดตั้งตัวเก็บประจุสองตัว: หนึ่งอันสำหรับเพิ่มแรงบิดเริ่มต้นและอื่น ๆ สำหรับการปรับประสิทธิภาพให้เหมาะสมในระหว่างการทำงานของมอเตอร์การทำงานของสวิตช์นี้มีความซับซ้อนมากขึ้นและเวลาสลับของตัวเก็บประจุทั้งสองจะต้องถูกควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของการเริ่มต้นและการทำงานของมอเตอร์และอายุการใช้งาน
สวิตช์แบบแรงเหวี่ยงใช้พลังงานการหมุนและแรงแบบแรงเหวี่ยงของมอเตอร์เฟสเดี่ยวเพื่อควบคุมวงจรเริ่มต้นออกแบบมาสำหรับมอเตอร์เฟสเดี่ยวสวิตช์นี้ติดตั้งโดยตรงบนเพลาโรเตอร์ของมอเตอร์และเชื่อมต่อเป็นอนุกรมด้วยวงจรเริ่มต้นนี่คือขั้นตอนโดยละเอียดและตรรกะการดำเนินงานของกระบวนการนี้:
มอเตอร์เริ่มต้นเวที: ในระยะเริ่มต้นเมื่อมอเตอร์เปิดใช้งานและเริ่มต้นที่จะเริ่มโรเตอร์พักในเวลานี้สวิตช์แรงเหวี่ยงยังคงปิดอยู่ซึ่งจะช่วยให้กระแสไหลผ่านวงจรเริ่มต้นซึ่งจะช่วยให้มอเตอร์เริ่มต้นผู้ประกอบการจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อวงจรทั้งหมดนั้นถูกต้องและวงจรยังคงอยู่ในขั้นตอนนี้เพื่อให้แน่ใจว่าการไหลของกระแสที่ราบรื่น
แรงเหวี่ยง: เมื่อความเร็วมอเตอร์เพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปกลไกการปั่นป่วนเริ่มรู้สึกถึงผลกระทบของแรงเหวี่ยงชุดควบคุมความเร็วในสวิตช์แรงเหวี่ยงมักจะประกอบด้วยชุดน้ำหนักหรือแขนขยายออกไปด้านนอกเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นการออกแบบนี้ช่วยให้มั่นใจว่าการเคลื่อนไหวที่ราบรื่นและการตอบสนองที่ทันเวลาของการประกอบเพื่อสะท้อนการเปลี่ยนแปลงของความเร็วมอเตอร์อย่างแม่นยำ
การเคลื่อนไหวของแขนสัมผัสและการตัดการเชื่อมต่อ: เมื่อความเร็วมอเตอร์มาถึงค่าวิกฤตที่ตั้งไว้การเพิ่มขึ้นของแรงแบบแรงเหวี่ยงนั้นเพียงพอที่จะผลักแขนสัมผัสออกไปด้านนอกซึ่งทำให้สวิตช์หมุนเหวี่ยงเปิดการกระทำนี้จะตัดการเชื่อมต่อกระแสในวงจรเริ่มต้นและการเปลี่ยนมอเตอร์เป็นสถานะแหล่งจ่ายไฟที่ต้องอาศัยวงจรการทำงานเท่านั้นในช่วงเวลาที่สำคัญนี้ผู้ปฏิบัติงานควรตรวจสอบความเร็วและเสียงการทำงานของมอเตอร์อย่างใกล้ชิดเพื่อให้แน่ใจว่ามอเตอร์สามารถเปลี่ยนไปใช้งานได้อย่างราบรื่น
ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัยและพลังงาน: การออกแบบสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงไม่เพียง แต่ช่วยให้มั่นใจได้ว่ามอเตอร์สามารถเริ่มต้นได้อย่างปลอดภัย แต่ยังช่วยลดการใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการตัดการเชื่อมต่อวงจรในเวลาหากสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงไม่สามารถตัดการเชื่อมต่อได้อย่างถูกต้องในระหว่างการทำงานของมอเตอร์อาจทำให้มอเตอร์เกินพิกัดหรือแม้กระทั่งความเสียหายดังนั้นผู้ประกอบการจำเป็นต้องสังเกตการทำงานของมอเตอร์และความสมบูรณ์ของวงจรอย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่าทุกอย่างทำงานตามปกติ
ในมอเตอร์เฟสเดี่ยวไม่เพียง แต่ป้องกันมอเตอร์จากความเสียหาย แต่ยังทำให้มั่นใจได้ว่ามอเตอร์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสวิตช์นี้จะยังคงปิดเมื่อมอเตอร์เริ่มต้นด้วยการควบคุมแรงแบบแรงเหวี่ยงช่วยให้กระแสผ่านวงจรเริ่มต้นและให้พลังงานเริ่มต้นที่จำเป็นสำหรับการเริ่มต้นสิ่งนี้ช่วยให้มอเตอร์เปลี่ยนจากสถานะที่อยู่กับที่เป็นสถานะการทำงานได้อย่างราบรื่นและในระหว่างกระบวนการนี้จะเห็นได้ชัดว่าเสียงของมอเตอร์เริ่มต้นจะค่อยๆดังขึ้นและการสั่นสะเทือนจะค่อยๆเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ
หลังจากมอเตอร์เริ่มต้นเมื่อความเร็วถึงค่าที่กำหนดสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงจะตอบสนองต่อแรงแบบแรงเหวี่ยงแล้วจะผลักแขนสัมผัสออกไปด้านนอกโดยอัตโนมัติและตัดการเชื่อมต่อวงจรเริ่มต้นสิ่งนี้ไม่เพียงลดการใช้พลังงาน แต่ยังช่วยป้องกันความเสียหายจากความร้อนต่อขดลวดเริ่มต้นที่เกิดจากแหล่งจ่ายไฟระยะยาวหากมอเตอร์ถูกโอเวอร์โหลดหรือร้อนเกินไปการตอบสนองที่ละเอียดอ่อนของสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงสามารถตัดวงจรหลักออกได้อย่างรวดเร็วและหยุดมอเตอร์ทันทีเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายทางกลหรือไฟฟ้าที่ร้ายแรงยิ่งขึ้น
สวิตช์แบบแรงเหวี่ยงยังช่วยให้มั่นใจได้ว่ามอเตอร์ทำงานภายใต้สภาวะไฟฟ้าในอุดมคติซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและกำลังขับของมอเตอร์ช่วยให้มอเตอร์สามารถใช้ขดลวดเริ่มต้นในช่วงเริ่มต้นเมื่อต้องการแรงบิดเพิ่มเติมและตัดการเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติหลังจากถึงสถานะการทำงานที่มั่นคงซึ่งจะช่วยลดการใช้พลังงานที่ไม่จำเป็นและการสึกหรอเชิงกล
ในการประยุกต์ใช้มอเตอร์เฟสเดี่ยวการใช้สวิตช์แบบแรงเหวี่ยงขึ้นอยู่กับวิธีการเริ่มต้นของมอเตอร์และข้อกำหนดการทำงานเฉพาะต่อไปนี้เป็นสถานการณ์ที่มอเตอร์ประเภทต่างๆติดตั้งสวิตช์แบบแรงเหวี่ยง:
มอเตอร์คู่เฟสเดี่ยว: มอเตอร์ประเภทนี้มักจะติดตั้งสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงซึ่งใช้การออกแบบตัวเก็บประจุคู่เพื่อให้แรงบิดเริ่มต้นที่สูงขึ้นและประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้นในการดำเนินการจริงคุณจะรู้สึกถึงการตอบสนองที่รวดเร็วและพลังที่แข็งแกร่งทันทีเมื่อมอเตอร์เริ่มต้นซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากบทบาทของตัวเก็บประจุเริ่มต้นเมื่อมอเตอร์ถึงความเร็วที่เสถียรสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงจะตัดการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุเริ่มต้นโดยอัตโนมัติเพื่อลดการใช้พลังงานในขณะที่ทำให้ตัวเก็บประจุทำงานทำงานได้โดยอัตโนมัติและรักษาการทำงานที่มีประสิทธิภาพของมอเตอร์
ตัวเก็บประจุเริ่มมอเตอร์เฟสเดี่ยว (ไม่มีตัวเก็บประจุที่ใช้งาน): มอเตอร์ประเภทนี้อาศัยตัวเก็บประจุเมื่อเริ่มต้นเมื่อถึงความเร็วที่แน่นอนสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงจะตัดการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุและสลับไปยังแหล่งจ่ายไฟโดยตรงในการดำเนินการมอเตอร์เริ่มต้นด้วยแรงกระตุ้นเริ่มต้นที่สำคัญตามด้วยการเปลี่ยนแปลงอย่างราบรื่นไปสู่การทำงานของรัฐคงที่การเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดเจนกับผู้ปฏิบัติงาน
มอเตอร์เฟสเดี่ยวเริ่มต้น: มอเตอร์เหล่านี้ติดตั้งสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงใช้ตัวต้านทานเพื่อลดกระแสเริ่มต้นและโหลดบนกริดหลังจากเริ่มต้นสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงจะตัดการเชื่อมต่อตัวต้านทานป้องกันการสูญเสียพลังงานและความเสียหายจากความร้อนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าระยะยาวที่ผ่านตัวต้านทานผู้ประกอบการมักจะสังเกตเห็นว่ามอเตอร์เริ่มเบา ๆ และกระแสเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆเพื่อให้มั่นใจว่าการเริ่มต้นที่ราบรื่น
ปั๊มลึกเฟสเดี่ยว: โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์ประเภทนี้จะไม่ได้ติดตั้งสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงเนื่องจากได้รับการออกแบบให้ทำงานอย่างต่อเนื่องภายใต้โหลดที่มั่นคงและไม่จำเป็นต้องมีการควบคุมแบบเริ่มต้นบ่อยครั้งซึ่งหมายความว่าจะไม่มีจุดเริ่มต้นปัจจุบันหรือการสลับตัวเก็บประจุในระหว่างการใช้งาน
มอเตอร์เฟสเฟสเดียว: มอเตอร์เหล่านี้ไม่สามารถกำจัดตัวเก็บประจุได้หลังจากเริ่มต้นเนื่องจากตัวเก็บประจุให้กระแสเพิ่มเติมที่จำเป็นเพื่อรักษาเสถียรภาพของมอเตอร์ทั้งในช่วงเริ่มต้นและระหว่างการทำงานการลบตัวเก็บประจุอาจทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานมอเตอร์และปัญหาความร้อนสูงเกินไปดังนั้นการบำรุงรักษาจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวเก็บประจุเชื่อมต่ออยู่ในสภาพที่ดีเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของมอเตอร์หรือความล้มเหลว
สัญลักษณ์ของสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงคือวงกลมที่มีเครื่องหมายบวกอยู่ตรงกลางแสดงถึงสถานะปิดของสวิตช์
สัญลักษณ์ของกลไกการหมุนเหวี่ยงเป็นรูปสามเหลี่ยมซึ่งบ่งบอกถึงการทำงานของกลไกแรงเหวี่ยง
สวิตช์แบบแรงเหวี่ยงสำหรับมอเตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในมอเตอร์ต่าง ๆ เช่นพัดลมปั๊มคอมเพรสเซอร์ ฯลฯ ในอุปกรณ์เหล่านี้สวิตช์แรงเหวี่ยงสำหรับมอเตอร์มีบทบาทสำคัญในการปกป้องมอเตอร์จากความเสียหายที่เกิดจากการโอเวอร์โหลดหรือเกินนอกจากนี้ยังสามารถใช้สวิตช์แบบแรงเหวี่ยงสำหรับมอเตอร์เพื่อควบคุมการเริ่มต้นและหยุดของมอเตอร์ปรับปรุงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์
สวิตช์แบบแรงเหวี่ยงไม่เพียง แต่เป็นอุปกรณ์ป้องกันที่สำคัญในมอเตอร์เฟสเดี่ยวเท่านั้น แต่ยังเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของมอเตอร์สวิตช์แบบแรงเหวี่ยงประเภทต่าง ๆ เช่นประเภทการเปลี่ยนเฟสแบบตัวเร่งปฏิกิริยาเดี่ยว, ประเภทการเปลี่ยนเฟสคู่แบบคู่-ตัวเร่งความเร็ว ฯลฯ สามารถเปิดใช้งานมอเตอร์ต่าง ๆ เพื่อทำงานอย่างเหมาะสมในสถานการณ์แอปพลิเคชันที่แตกต่างกันสวิตช์เหล่านี้ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและความปลอดภัยของมอเตอร์อย่างมีนัยสำคัญโดยการควบคุมการสลับของตัวเก็บประจุเริ่มต้นและการทำงานอย่างแม่นยำและตัดการเชื่อมต่อวงจรโดยอัตโนมัติหลังจากมอเตอร์ถึงความเร็วที่เหมาะสมดังนั้นการทำความเข้าใจและการใช้สวิตช์แบบแรงเหวี่ยงไม่เพียง แต่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของมอเตอร์เท่านั้น แต่ยังส่งผลโดยตรงต่อความมั่นคงและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจของระบบทั้งหมดในการออกแบบและบำรุงรักษามอเตอร์ในอนาคตการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบและการทำงานของสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงจะเป็นทิศทางที่สำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์
สวิตช์แบบแรงเหวี่ยงสามารถแทนที่ด้วยรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์หรือวงจรโซลิดสเตตที่ออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่เดียวกันกับการสลับการเริ่มต้นของมอเตอร์ที่คดเคี้ยวเมื่อถึงความเร็วที่แน่นอนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้มีความน่าเชื่อถือมากขึ้นในแง่ของความทนทานและสามารถจัดการการสลับได้บ่อยกว่าสวิตช์เชิงกล
โดยทั่วไปแล้วสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงจะอยู่บนเพลาของมอเตอร์หรือรวมเข้ากับระฆังปลายของมอเตอร์สำหรับมอเตอร์เฟสเดี่ยวส่วนใหญ่สวิตช์นี้จะติดตั้งโดยตรงบนเพลามอเตอร์และทำงานโดยการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลามันทำงานในความสัมพันธ์โดยตรงกับความเร็วของมอเตอร์
ในทางเทคนิคมอเตอร์สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องสวิตช์แบบแรงเหวี่ยง แต่จะต้องมีการตัดการเชื่อมต่อด้วยตนเองของการเริ่มต้นที่คดเคี้ยวเมื่อมอเตอร์ถึงความเร็วในการทำงานหากไม่มีสวิตช์นี้การคดเคี้ยวเริ่มต้นจะยังคงมีส่วนร่วมนำไปสู่การสะสมความร้อนที่มากเกินไปและอาจทำลายมอเตอร์หรือทำให้อายุการใช้งานสั้นลง
ในการวินิจฉัยสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงที่ผิดพลาดคุณสามารถสังเกตอาการสำคัญสองสามข้อ:
มอเตอร์ไม่สามารถเริ่มต้นได้ แต่ฮัมเพลงแสดงว่าการคดเคี้ยวเริ่มต้นไม่ได้ถูกตัดการเชื่อมต่อตามที่ควร
มอเตอร์เริ่มต้น แต่ไม่ทำงานด้วยความเร็วเต็มหรือแสดงสัญญาณของความร้อนสูงเกินไปแนะนำว่าสวิตช์อาจติดอยู่ในตำแหน่งปิด
นอกจากนี้คุณยังสามารถใช้มัลติมิเตอร์เพื่อทดสอบความต่อเนื่องในสวิตช์เมื่อมอเตอร์ปิดและความเร็วหากความต่อเนื่องไม่เปลี่ยนจากปิดเป็นเปิดเมื่อมอเตอร์เพิ่มขึ้นสวิตช์อาจมีข้อบกพร่อง
หากสวิตช์ไม่สามารถปิดได้มอเตอร์จะไม่เริ่มต้นเนื่องจากการคดเคี้ยวเริ่มต้นที่จำเป็นสำหรับแรงบิดเริ่มต้นจะไม่เปิดใช้งานหากไม่สามารถเปิดได้หลังจากที่มอเตอร์มาถึงความเร็วในการทำงานไปยังมอเตอร์การมีส่วนร่วมที่ยืดเยื้อนี้สามารถทำให้การเริ่มต้นที่คดเคี้ยวเริ่มต้นและนำไปสู่ความล้มเหลวของมอเตอร์