Univerzální motor

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Univerzální motor je sériově vyráběný elektrický motor, který může pracovat na střídavý i stejnosměrný proud. Ve srovnání s stejnosměrnými motory je to hodně, ale sériový motor vyvíjí menší točivý moment při práci ze zdroje střídavého proudu než při práci ze stejnosměrného zdroje. Směr otáčení lze změnit záměnou připojení k poli týkajícímu se kotvy jako u stejnosměrného motoru.

Práce univerzálního motoru je podobná sérii stejnosměrný motor . Na druhé straně je univerzální motor navržen pro střídavý provoz. Je kompetentní pracovat buď na střídavý proud, nebo na stejnosměrný proud. Tímto způsobem je jeho vývoj trochu výrazný. Vinutí pole a vinutí kotvy jsou zapojeny do série, obě vinutí jsou napájena, když je na motor přivedeno napětí. Vinutí pole a kotvy vytvářejí magnetické pole, které způsobuje otáčení kotvy. Skromné ​​univerzální motory obvykle nemají žádnou odměnu a náhradní vinutí, mají dva hlavní póly s budicím vinutím. Odezva mezi magnetickými poli je způsobena střídavým nebo stejnosměrným napájením.




Univerzální motor

Univerzální motor

Univerzální motor produkuje elektrický točivý moment úměrný kvadrátu napájecího proudu. Jelikož stejný proud protéká vinutím pole a kotvou, vyplývá z toho, že střídavé střídání z kladného na záporné nebo ze záporného na kladné současně ovlivní jak polaritu toku pole, tak směr proudu kotvou. To znamená, že směr vyvíjeného točivého momentu zůstane kladný a rotace bude pokračovat ve stejném směru. Univerzální motor tedy může běžet jak na stejnosměrný, tak na střídavý proud. Takže elektrický točivý moment má stejný směr točivého momentu při jakékoli polaritě proudu a také při střídavém výkonu. Počáteční točivý moment univerzálního motoru je určen proudem, který protéká kotvou a vinutími pole. Kvůli indukční reaktanci těchto vinutí bude střídavý spouštěcí proud vždy menší než stejnosměrný spouštěcí proud . V důsledku toho bude počáteční točivý moment na střídavý proud nižší než počáteční točivý moment na stejnosměrný proud. Vlastnosti univerzálního motoru jsou velmi podobné charakteristikám stejnosměrných motorů, ale sériový motor vyvíjí při provozu ze zdroje střídavého proudu menší točivý moment než při práci ze stejného zdroje stejnosměrného proudu.



Existují různé aplikace, kde se používají univerzální motory, jako jsou vrtačky, pračky, dmychadla a kuchyňské spotřebiče atd. A také se používají k mnoha různým účelům, kde je nutná regulace rychlosti a vysoká kvalita rychlosti. Univerzální motory najdeme také za méně než 1 000 wattů. Univerzální motory s daným výkonem jsou výrazně menší než jiné druhy střídavých motorů pracujících na stejné frekvenci.

Regulace otáček univerzálních motorů je možná následujícími způsoby

  1. Řízení fázového úhlu
  2. Ovládání vrtulníku PWM

U metody řízení fázového úhlu je regulace rychlosti dosažena změnou úhlu střelby u TRIAC. Řízení fázového úhlu je velmi nákladově efektivní řešení, ale ne příliš efektivní. V metodě PWM se usměrněné střídavé síťové napětí přepíná na vysokou frekvenci zařízením Power MOSFET nebo IGBT, aby se generovalo časově proměnné napětí pro motor. V této metodě je vyžadováno řízení motorů zajištěním stabilního řízení otáček, zabránění velkým proudům a odebírání minimálního harmonického proudu ze síťového napájení. Pro splnění těchto požadavků je upřednostňováno použití střídavého střídače se zpětnou vazbou proudu a rychlosti.


Univerzální motorový pohon na střídavý proud řídí rychlost otáčení pomocí parciálního fázového úhlu. Tato metoda spočívá ve změně RMS napětí aplikovaného na motor. V tomto případě je napětí funkcí úhlu střelby Triaku. Kontinuální regulace otáček univerzálního motoru běžícího na stejnosměrný proud je velmi snadná pomocí a tyristorový obvod . Tyristor napájí motor během kladného polovičního cyklu sítě. Tyristor a jeho řízení jsou spojeny takovým způsobem, že zpětný EMF motoru kompenzuje kolísání zátěže motoru za účelem nastavení rychlosti. K nastavení napětí přiváděného na motor se používá technika pulzní šířkové modulace (PWM), známá také jako pohon chopperu. Se změnou pracovního cyklu PWM lze změnit efektivní napětí viděné motorem. Výhodou PWM modulace týkající se parciální fázového úhlu je vyšší účinnost, méně akustického šumu a lepší chování EMC, ale může to mít dopad na životnost kartáče.

V níže uvedené aplikaci jsou pole a vinutí kotvy motoru zapojeny do série prostřednictvím komutátoru kotvy. Proto je univerzální motor známý také jako střídavý motor nebo komutátorový střídavý motor. Univerzální motor lze ovládat buď jako fázový pohon. V této aplikaci jsme k řízení napětí daného motoru použili techniku ​​řízení fázového úhlu. Fázový posuv pulzů hradel umožňuje měnit efektivní napětí viděné motorem. Pohon fázového úhlu vyžaduje pouze TRIAC. Ty jsou součástí rodiny tyristorů a úzce souvisí s usměrňovači řízenými křemíkem. Na rozdíl od SCR, které jsou jednosměrnými zařízeními, která mohou vést proud pouze v jednom směru, jsou TRIAC obousměrné, takže proud může protékat oběma směry, ty se běžněji vyskytují v obvodech, jako jsou motorové pohony. TRIAC se obvykle vyskytují v jednoduchých aplikacích s nízkou spotřebou, jako jsou vypínače stmívače pro domácnost.

MOC3021 je optočlen. Optočlen spojuje vstupní a výstupní stranu se světelným paprskem modulovaným vstupním proudem. Transformuje užitečný vstupní signál na světlo, vysílá ho přes dielektrický kanál, zachycuje světlo na výstupní straně a transformuje jej zpět na elektrický signál. Obvykle se dodávají v malém 6kolíkovém nebo 8kolíkovém integrovaném obvodu, ale jsou v podstatě kombinací ze dvou odlišných zařízení optický vysílač, obvykle LED arsenid galia a optický přijímač, jako je fototranzistor nebo světelně spouštěný diac. Ty dva jsou odděleny průhlednou bariérou, která blokuje jakýkoli tok elektrického proudu mezi nimi, ale umožňuje průchod světla. Řadu MOC3020 tvoří infračervené diody emitující arsenid galia, opticky spojené se silikonovým oboustranným spínačem. Jsou určeny pro aplikace vyžadující izolované spouštění triaku.

Nyní máte představu o univerzálních motorech, pokud máte další dotazy k tomuto tématu nebo k elektrickým a elektronické projekty opusťte sekci komentáře níže.

Univerzální motorové projekty

Fotografický kredit