Univerzálny motor

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Univerzálny motor je sériovo napájaný elektrický motor, ktorý môže pracovať na striedavý aj jednosmerný prúd. To je veľa v porovnaní s motormi jednosmerného motora, ale sériový motor vyvíja pri práci zo zdroja striedavého prúdu menší krútiaci moment ako pri práci z ekvivalentného zdroja jednosmerného prúdu. Smer otáčania je možné meniť zamenením spojov s poľom, ktoré sa týka kotvy, ako u jednosmerného motora.

Fungovanie univerzálneho motora je podobné ako v sérii jednosmerný motor . Na druhej strane je univerzálny motor navrhnutý pre prevádzku na striedavý prúd. Je spôsobilý pracovať buď na striedavý prúd, alebo na jednosmerný prúd. Týmto spôsobom je jeho vývoj trochu výrazný. Vinutie poľa a vinutie kotvy sú zapojené do série, obe vinutia sú napájané, keď je na motor privádzané napätie. Vinutia poľa a kotvy vytvárajú magnetické pole, ktoré spôsobuje rotáciu kotvy. Skromné ​​univerzálne motory zvyčajne nemajú žiadnu odmenu a náhradné vinutie. Majú dva hlavné póly s budiacim vinutím. Odozva medzi magnetickými poľami je spôsobená striedavým alebo jednosmerným prúdom.




Univerzálny motor

Univerzálny motor

Univerzálny motor produkuje elektrický krútiaci moment úmerný kvadrátu napájacieho prúdu. Pretože rovnaký prúd preteká vinutím poľa a kotvou, vyplýva z toho, že striedavé striedavé napätia z kladného na záporné alebo zo záporného na kladné súčasne ovplyvnia polaritu toku poľa aj smer prúdu cez kotvu. To znamená, že smer vyvíjaného krútiaceho momentu zostane kladný a rotácia bude pokračovať v rovnakom smere. Univerzálny motor teda môže bežať na jednosmerný aj striedavý prúd. Takže elektrický krútiaci moment má rovnaký smer krútiaceho momentu pri akejkoľvek polarite prúdu a tiež pri striedavom napájaní. Počiatočný krútiaci moment univerzálneho motora je určený prúdom, ktorý preteká kotvou a vinutiami poľa. Kvôli indukčnej reaktancii týchto vinutí bude počiatočný prúd striedavého prúdu vždy menší ako začiatočný prúd jednosmerného prúdu . Následne bude počiatočný krútiaci moment pri napájaní striedavým prúdom nižší ako počiatočný krútiaci moment pri napájaní jednosmerným prúdom. Vlastnosti univerzálneho motora sú veľmi podobné vlastnostiam sériových motorov s jednosmerným prúdom, ale sériový motor vyvíja pri prevádzke zo zdroja striedavého prúdu menší krútiaci moment ako pri práci z ekvivalentného zdroja jednosmerného prúdu.



Existujú rôzne aplikácie, kde sa používajú univerzálne motory, ako sú vŕtačky, práčky, dúchadlá a kuchynské spotrebiče atď. Používajú sa tiež na rôzne účely, kde je potrebná regulácia rýchlosti a vysoká kvalita rýchlosti. Univerzálne motory nájdeme aj za menej ako 1 000 wattov. Univerzálne motory s daným výkonom sú výrazne menšie ako iné druhy striedavých motorov pracujúcich na rovnakej frekvencii.

Reguláciu otáčok univerzálnych motorov je možné vykonať nasledujúcimi spôsobmi

  1. Riadenie fázového uhla
  2. Ovládanie sekačky PWM

Pri metóde riadenia fázového uhla sa riadenie rýchlosti dosahuje zmenou uhla streľby pre TRIAC. Riadenie fázového uhla je veľmi nákladovo efektívne riešenie, ale nie veľmi efektívne. V metóde PWM sa usmernené striedavé sieťové napätie prepína na vysokú frekvenciu pomocou zariadenia Power MOSFET alebo IGBT, aby sa generovalo časovo premenlivé napätie pre motor. Pri tejto metóde je potrebné riadiť motory zabezpečením stabilnej regulácie otáčok, zabránením veľkým prúdom a odoberaním minimálneho harmonického prúdu zo siete. Na splnenie týchto požiadaviek sa uprednostňuje striedavý prúd so spätnou väzbou prúdu a rýchlosti.


Univerzálny motorový pohon na striedavý prúd riadi rýchlosť otáčania pomocou parciálnej fázy. Táto metóda spočíva v zmene RMS napätia privedeného na motor. V tomto prípade je napätie funkciou uhla streľby Triaku. Kontinuálne riadenie otáčok univerzálneho motora bežiaceho na jednosmerný prúd sa dá veľmi ľahko dosiahnuť pomocou a tyristorový obvod . Počas pozitívneho polovičného cyklu v sieti napája motor tyristor. Tyristor aj jeho riadenie sú spojené tak, že spätný EMF motora kompenzuje zmeny zaťaženia motora tak, aby sa nastavila rýchlosť. Na nastavenie napätia privádzaného do motora sa používa technika pulznej šírkovej modulácie (PWM), známa tiež ako pohon choppera. So zmenou pracovného cyklu PWM je možné zmeniť efektívne napätie viditeľné motorom. Výhodou PWM modulácie týkajúcej sa parciácie fázových uhlov je vyššia účinnosť, menej akustického šumu a lepšie chovanie EMC, ale môže to mať vplyv na životnosť kefky.

V nižšie uvedenej aplikácii sú poľné a kotvové vinutia motora spojené do série cez komutátor kotvy. Preto je univerzálny motor známy aj ako striedavý motor alebo komutátorový striedavý motor. Univerzálny motor je možné ovládať buď ako pohon s fázovým uhlom. V tejto aplikácii sme použili techniku ​​riadenia fázového uhla na riadenie napätia dodávaného motoru. Fázový posun impulzov hradiel umožňuje meniť efektívne napätie viditeľné motorom. Pohon fázového uhla vyžaduje iba TRIAC. Sú súčasťou rodiny tyristorov a úzko súvisia s kremíkom riadenými usmerňovačmi. Avšak na rozdiel od SCR, ktoré sú jednosmernými zariadeniami, ktoré môžu viesť prúd iba v jednom smere, sú TRIAC obojsmerné, takže prúd môže prúdiť jedným alebo druhým smerom, tieto sa bežnejšie vyskytujú v obvodoch, ako sú motorové pohony. TRIAC sa zvyčajne vyskytujú v jednoduchých aplikáciách s nízkou spotrebou, ako sú vypínače stmievačov pre domácnosť.

MOC3021 je optočlen. Optočlen spája vstupnú a výstupnú stranu so svetelným lúčom modulovaným vstupným prúdom. Transformuje užitočný vstupný signál na svetlo, vysiela ho cez dielektrický kanál, zachytáva svetlo na výstupnej strane a transformuje ho späť na elektrický signál. Spravidla sa dodávajú v malom 6-pólovom alebo 8-pólovom obale IC, ale sú v podstate kombináciou z dvoch odlišných zariadení optický vysielač, zvyčajne LED dióda arzenidu gália a optický prijímač, ako je fototranzistor alebo svetlo spúšťaný diac. Tieto dva články sú oddelené priehľadnou bariérou, ktorá blokuje akýkoľvek tok elektrického prúdu medzi nimi, ale umožňuje priechod svetla. Séria MOC3020 sa skladá z infračervených diód emitujúcich arzenid gália, opticky spojených s dvojstranným prepínačom kremíka. Sú určené pre aplikácie vyžadujúce izolované spustenie triaku.

Teraz máte predstavu o univerzálnych motoroch, ak máte ďalšie otázky týkajúce sa tejto témy alebo elektrických a elektronické projekty zanechajte komentár nižšie.

Univerzálne motorové projekty

Fotografický kredit