موتور یونیورسال

موتور یونیورسال قادر است بر روی هردو توان AC و DC کار کند. این موتور سری ترکیبی است که از یک الکترومغناطیس به عنوان استاتور برای ایجاد میدان مغناطیسی استفاده می‌کند و در آن کویل‌های میدان استاتور با مجموعه سیم پیچ‌های روتور از طریق یک سوئیچ متصل می‌شوند. در ادامه به بررسی این موتور و عملکرد و کاربردهای آن می‌پردازیم.

آشنایی با عملکرد موتور یونیورسال

موتور یونیورسال اغلب به عنوان موتور سری AC شناخته می‌شود. موتور یونیورسال بسیار شبیه به موتور سری DC در ساختار آن‌ها است اما برای عملکرد بهتر موتور با توان AC اصلاح شده است. این نوع موتور الکتریکی می‌تواند به خوبی در AC عمل کند.

موتور یونیورسال دارای گشتاور بالایی هستند که می‌توانند با سرعت بالا کار کنند و داری وزن کم و فشرده هستند. آنها معمولا در بسیاری از لوازم خانگی استفاده می شوند. موتور یونیورسال کنترل نسبتا آسانی دارد که با استفاده از سیم‌پیچ یا الکترونیک کنترل می‌شود. به طور معمول هم از نظر پژواک و هم الکترومغناطیسی بسیار پر سر و صدا هستند.

اگر یک موتور DC را با برق AC راه‌اندازی کنیم چه اتفاقی می‌افتد؟

• از آنجا که جهت هر دو جریان (یعنی جریان آرمیچر و میدان) در در یک زمان برعکس می‌شود، منبع تغذیه یک گشتاور یک طرفه تولید می‌کند.
• به دلیل وجود جریان متناوب، جریان‌های گردابی در هسته‌های یوغ و میدان القا می‌شوند. که منجر به گرم شدن بیش از حد هسته‌های یوغ و میدان می‌شود.
• با توجه به اندوکتانس زیاد در میدان و مدار آرمیچر، ضریب توان بسیار کم می‌شود.
• جرقه در جاروبک‌های موتور سری DC وجود خواهد داشت.

برای اطمینان از عملکرد مطلوب موتور یونیورسال در منبع تغذیه AC، برخی تغییرات لازم است:

در اولین قدم راکتانس سیم پیچ‌های میدان و آرميچر باید تا حد امکان کاهش یابد. راکتانس سیم پیچ میدان سری در موتور یونیورسال را می‌توان با استفاده از دورهاي کمتر سیم، تا حدودی کاهش داد. با این حال، ازبین بردن افت ولتاژ راکتانس به دلیل میدان سری عملی نخواهد بود. این امر باعث حذف میدان مغناطیسی نیز می‌شود. افت ولتاژ راکتانس ناشی از سیم‌پیچ آرميچر را می‌توان با استفاده از یک سیم‌پیچ جبران‌کننده عملاً از بین برد.

سیم‌پیچ جبران‌کننده در موتور یونیورسال به طور سری با سیم‌پیچ آرميچر (جبران رسانایی) متصل شده است. به گونه‌ای تنظیم شده که چرخش‌های جریان سیم‌پیچ جبران کننده با چرخش جریان آرميچر مخالفت و آن را خنثی می‌کند. برای تحقق بخشیدن به این جبران، سیم پیچ جبران کننده با 90 درجه الکتریکی از سیم پیچ میدان نصب می‌شود. ازآن‌جا که موتور مورد استفاده دراین آزمایش موتور 4 قطبی مي‌باشد، تغییر مکان مکانیکی 45 درجه است. این به این دلیل است که میدان موتور يونيورسال با کاهش واکنش‌پذیری سیم پیچ میدان سری ضعیف می‌شود.

اگر سیم‌پیچ جبران‌کننده کوتاه باشد، جریان‌های متناوب در آرميچر با عمل ترانسفورماتور به سیم‌پیچ جبران‌کننده کوتاه شده القا می‌شود. بنابراین، واكنش جریان‌های آرميچر را لغو می‌کنند. برای کاهش تلفات ناشی از پسماند و جریان‌های گردابی، ساختار میدان در موتورهای یونیورسال ورقه ورقه می‌شود. تعداد کمی از موتورهای يونيورسال با همان سرعت DC در مد AC کار می‌کنند. اینکه آیا روی AC یا DC سریع‌تر کارمی‌کند، مسئله طراحی است. با توجه به واکنش‌پذیری این سیم پیچ‌ها، جریان اوليه AC همیشه کمتر از جریان اوليه DC خواهد بود. درنتیجه، گشتاور راه‌اندازي در جریان برق AC کمتر از گشتاور راه‌اندازي در برق DC خواهد بود.

کاربرد موتور یونیورسال

موتور یونیورسال AC/DC در ابزارهای قابل حمل مانند مته‌های برقی، اره‌ها، سنباده‌ها و… یافت می‌شود.

در لوازم خانگی مانند:

• جاروبرقی
• میکسر برقی
• مخلوط کن و…

که در آن‌ها سرعت بالا، قدرت و اندازه کوچک یک مزیت است مورد استفاده قرار می‌گیرد. موتور يونيورسال درواقع یک موتور DC سری است که مخصوص کارکرد AC و همچنین DC طراحی شده است.

معایب موتور یونیورسال

از معایب موتور یونیورسال، مشکلات تعمیر و نگهداری آن است. عمر کوتاه ناشی از کموتاتور، همچنین تداخل الکترومغناطیسی (EMI) به علت جرقه‌زدن، از مشکلات دیگر آن است. جاروبک‌های کموتاتور به تعمیر و نگهداری نسبتاً زیادی نیاز دارد. موتور یونیورسال برای دستگاه‌هایی مانند میکسر و ابزار برقی استفاده می‌شود.

برای اطلاعات بیشتر و مشاوه فنی درباره خرید تجهیزات اتوماسیون صنعتی، اینورتر، تعمیرات و خدمات موتور یونیورسال می‌توانید با متخصصین مجرب مجموعه الکتریکالا تماس گرفته و از خدمات این مجموعه استفاده نمایید.