Un interrupteur centrifuge est un dispositif conçu pour ouvrir ou fermer un ensemble de contacts électriques lorsque la machine à laquelle il est attaché 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 interrupteurs centrifuges sont les coupe-circuits de démarrage sur les moteurs à essence et les sectionneurs d’enroulement de démarrage dans les moteurs électriques à phase séparée. La force centrifuge est un produit du mouvement de rotation et nécessite qu’une moitié du mécanisme de commutation centrifuge tourne avec le vilebrequin ou le rotor et que l’autre soit statique.
Si un seau d’eau est rapidement tourné dans un arc de 360 degrés, aucune eau ne débordera du seau tant que la rotation est 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 niveau du centre de 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 dicte que l’inertie en conjonction avec la rotation forcera toujours un objet en rotation à s’éloigner du centre de rotation. Cet effet constitue le cœur du fonctionnement du commutateur centrifuge.
Un interrupteur centrifuge se compose généralement de deux parties. Le premier est un ensemble de poids à ressort connecté 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 de commutation 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 amène l’actionneur à éloigner la plaque de commutation rotative de son homologue statique pour rompre le circuit. Une fois le moteur ou le moteur éteint et arrêté, les ressorts ramènent les poids dans leur position de repos pour rétablir la connexion.
L’interrupteur 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 ait atteint environ 75 % de sa vitesse de fonctionnement, puis coupera l’alimentation électrique de l’enroulement du démarreur. Cela permet au moteur de fonctionner en utilisant uniquement son enroulement de fonctionnement. Les interrupteurs centrifuges sont également utilisés dans les moteurs à essence à démarrage automatique où ils maintiennent le démarreur électrique en marche jusqu’à ce que le moteur atteigne une vitesse prédéfinie.