Universāls motors ir sērijveidā uztīts elektromotors, kas var darboties gan ar maiņstrāvu, gan līdzstrāvu. Tie ir daudz, salīdzinot ar līdzstrāvas sērijas motoriem, taču sērijveida motoram rodas mazāks griezes moments, strādājot no maiņstrāvas avota, nekā strādājot no līdzvērtīgas līdzstrāvas padeves. Rotācijas virzienu var mainīt, nomainot savienojumus ar lauku armatūru tāpat kā līdzstrāvas sērijas motorā.
Universālā motora darbība ir līdzīga sērijai līdzstrāvas motors . No otras puses, universālais motors ir paredzēts maiņstrāvas darbībai. Tā ir kompetenta strādāt vai nu maiņstrāvā, vai līdzstrāvā. Tādā veidā tā attīstība ir nedaudz atšķirīga. Lauka tinums un armatūras tinums ir savienoti virknē, abiem tinumiem ir strāva, kad motoram tiek pielikts spriegums. Lauka un armatūras tinumi rada magnētisko lauku, kas liek armatūrai griezties. Pieticīgiem universālajiem motoriem parasti nav atlīdzības un rezerves tinumu, tiem ir divi galvenie stabi ar ierosmes tinumu. Reakciju starp magnētiskajiem laukiem izraisa vai nu maiņstrāva, vai līdzstrāvas jauda.
Universāls motors
Universālais motors rada elektrisko griezes momentu proporcionāli barošanas strāvas kvadrātam. Tā kā tā pati strāva plūst caur lauka tinumu un armatūru, no tā izriet, ka maiņstrāvas maiņa no pozitīvas uz negatīvu vai no negatīvas uz pozitīvu vienlaikus ietekmēs gan lauka plūsmas polaritāti, gan pašreizējo virzienu caur armatūru. Tas nozīmē, ka attīstītā griezes momenta virziens paliks pozitīvs, un rotācija turpināsies tajā pašā virzienā. Tādējādi universāls motors var darboties gan līdzstrāvā, gan maiņstrāvā. Tātad elektriskajam griezes momentam ir vienāds griezes momenta virziens pie jebkuras strāvas polaritātes un arī pie maiņstrāvas. Universālā motora sākuma griezes momentu nosaka strāva, kas plūst caur armatūru un lauka tinumiem. Sakarā ar šo tinumu induktīvo reaktivitāti maiņstrāvas sākuma strāva vienmēr būs mazāka par līdzstrāvas sākuma strāvu . Līdz ar to sākuma griezes moments pie maiņstrāvas būs mazāks nekā sākuma griezes moments pie līdzstrāvas jaudas. Universālā motora īpašības ir ļoti līdzīgas DC sērijas motoriem, taču sērijveida motors, darbojoties no AC barošanas avota, attīsta mazāku griezes momentu nekā strādājot no līdzvērtīgas DC barošanas avota.
Universālos motorus izmanto dažādos veidos, piemēram, urbjmašīnas, veļas mazgājamās mašīnas, pūtēji un virtuves ierīces utt. Un tos izmanto arī dažādiem mērķiem, kur nepieciešama ātruma kontrole un augstas kvalitātes ātrums. Universālos motorus varam atrast arī mazāk nekā 1000 vatos. Universālie motori ar noteiktu jaudu ir ievērojami mazāki nekā cita veida maiņstrāvas motori, kas darbojas ar tādu pašu frekvenci.
Universālo motoru ātruma kontroli var nodrošināt, izmantojot šādus veidus
- Fāzes leņķa vadība
- PWM smalcinātāja vadība
Fāzes leņķa vadības metodē Ātruma regulēšana tiek panākta, mainot TRIAC šaušanas leņķi. Fāzes leņķa vadība ir ļoti rentabls risinājums, bet ne pārāk efektīvs. PWM metodē labotu maiņstrāvas līnijas spriegumu augstā frekvencē pārslēdz Power MOSFET vai IGBT ierīce, lai ģenerētu laika mainīgu spriegumu motoram. Šajā metodē, lai kontrolētu motorus, nodrošinot stabilu ātruma kontroli, novēršot lielas strāvas un no maiņstrāvas padeves, ir jāiegūst minimālā harmoniskā strāva. Lai izpildītu šīs prasības, vēlams izmantot maiņstrāvas smalcinātāju ar strāvas un ātruma atgriezenisko saiti.
Maiņstrāvas universālā motora piedziņa kontrolē rotācijas ātrumu, izmantojot fāzes leņķa dalīšanu. Šī metode sastāv no RMS sprieguma maiņas, kas pielikta motoram. Šajā gadījumā spriegums ir Triac šaušanas leņķa funkcija. Nepārtraukta ātruma regulēšana universālajam motoram, kas darbojas ar līdzstrāvu, ir ļoti viegli izpildāma, izmantojot a tiristora ķēde . Tiristors piegādā motoru pozitīvā tīkla pusperioda laikā. Gan tiristors, gan tā vadība ir savienoti tā, ka motora aizmugures EMF kompensē motora slodzes svārstības, lai pielāgotu ātrumu. Impulsa platuma modulācijas (PWM) paņēmiens, kas pazīstams arī kā smalcinātāja piedziņa, tiek izmantots, lai pielāgotu motoram piemēroto spriegumu. Mainot PWM darba ciklu, var mainīt motora redzamo faktisko spriegumu. PWM modulācijas priekšrocība attiecībā uz fāzes leņķa dalīšanu ir lielāka efektivitāte, mazāks akustiskais troksnis un labāka EMS izturēšanās, taču tā var ietekmēt suku kalpošanas laiku.
Zemāk redzamajā pielietojumā motora lauka un armatūras tinumi tiek sērijveidā savienoti caur armatūras komutatoru. Tāpēc universālo motoru sauc arī par maiņstrāvas sērijas motoru vai maiņstrāvas komutatora motoru. Universālo motoru var vadīt vai nu kā fāzes leņķa piedziņu. Šajā lietojumā mēs izmantojām fāzes leņķa vadības tehniku, lai kontrolētu motoram piešķirto spriegumu. Vārtu impulsu fāzes nobīde ļauj mainīt faktisko spriegumu, ko redz motors. Fāzes leņķa piedziņai nepieciešams tikai TRIAC. Tie ir daļa no tiristoru saimes un ir cieši saistīti ar silīcija kontrolētiem taisngriežiem. Tomēr atšķirībā no SCR, kas ir vienvirziena ierīces, kas strāvu var vadīt tikai vienā virzienā, TRIAC ir divvirzienu un tāpēc strāva var plūst jebkurā virzienā, tos biežāk novēro tādās ķēdēs kā motora piedziņas. TRIAC parasti tiek uzskatīti par vienkāršām, mazjaudas lietojumprogrammām, piemēram, sadzīves regulēšanas slēdžiem.
MOC3021 ir optroni. Optrons savieno ieejas un izejas puses ar gaismas staru, ko modulē ieejas strāva. Tas pārveido noderīgo ieejas signālu gaismā, nosūta to pa dielektrisko kanālu, uztver gaismu izejas pusē un pārveido to atkal par elektrisko signālu. Parasti tie ir nelielā 6 kontaktu vai 8 kontaktu IC paketē, bet būtībā tie ir kombinācija no divām atšķirīgām ierīcēm optiskais raidītājs, parasti gallija arsenīda LED un optiskais uztvērējs, piemēram, fototransistors vai gaismas iedarbināts diac. Abas ir atdalītas ar caurspīdīgu barjeru, kas bloķē jebkādu elektriskās strāvas plūsmu starp abiem, bet ļauj iziet gaismu. MOC3020 sērija sastāv no gallija arsenīda infrasarkano staru diodēm, kas optiski savienotas ar silīcija divpusējo slēdzi. Tie ir paredzēti lietojumiem, kuriem nepieciešama izolēta Triac iedarbināšana.
Tagad jums ir ideja par universālajiem motoriem, ja jums ir vēl kādi jautājumi par šo tēmu vai elektrisko un elektroniskie projekti atstājiet komentāru sadaļu zemāk.
Universālie motora projekti
Fotoattēlu kredīts
- Universālais motors o-digitālais
