Universaalne mootor

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Universaalmootor on järjestikku keritud elektrimootor, mis võib töötada nii vahelduv- kui ka alalisvoolul. Neid on palju alalisvoolumootorite mootoritega võrreldes, kuid seeriamootor töötab vahelduvvooluallikast töötades vähem pöördemomenti kui samaväärsest alalisvoolust. Pöörlemissuunda saab muuta, vahetades ühendusi armatuuri puudutava väljaga nagu DC-seeria mootoril.

Universaalse mootori töö sarnaneb seeriaga alalisvoolumootor . Teiselt poolt on universaalne mootor mõeldud vahelduvvoolu tööks. Ta on pädev töötama kas vahelduvvoolu või alalisvoolu juures. Sel moel on selle areng veidi eristuv. Välimähis ja armatuuri mähis on järjestikku ühendatud, mõlemad mootorid saavad pinge mootorile pinge. Välja ja armatuuri mähised tekitavad magnetvälja, mis põhjustab armatuuri pöörlemise. Tagasihoidlikel universaalsetel mootoritel pole tavaliselt tasu ja asendusmähis on neil kaks ergastava mähisega tugevat poolust. Magnetväljade vastuse põhjustab kas vahelduv- või alalisvoolu toit.




Universaalne mootor

Universaalne mootor

Universaalne mootor tekitab elektrilise pöördemomendi proportsionaalselt toitevoolu kvadratuuriga. Kuna sama vool voolab läbi välimähise ja armatuuri, järeldub sellest, et vahelduvvoolu positiivsest negatiivseks või negatiivsest positiivseks mõjutavad samaaegselt nii väljavoo polaarsust kui ka voolu suunda läbi armatuuri. See tähendab, et arenenud pöördemomendi suund jääb positiivseks ja pöörlemine jätkub samas suunas. Seega võib universaalne mootor töötada nii alalisvoolul kui ka vahelduvvoolul. Seega on elektrilisel pöördemomendil sama pöördemomendi suund mis tahes voolu polaarsuse ja ka vahelduvvoolu korral. Universaalse mootori algmoment määratakse voolu kaudu, mis voolab läbi armatuuri ja välimähiste. Nende mähiste induktiivse reaktantsi tõttu on vahelduvvoolu algvool alati väiksem kui alalisvoolu algvool . Järelikult on vahelduvvoolu algmoment väiksem kui alalisvoolu algmoment. Universaalse mootori omadused on väga sarnased DC-seeria mootorite omadustega, kuid seeriamootor arendab alalisvoolu toiteallikast töötades vähem pöördemomenti kui töötades samaväärsest DC-toiteallikast.



Universaalseid mootoreid kasutatakse mitmesugustes rakendustes, näiteks elektritrellid, pesumasinad, puhurid ja köögiseadmed jne. Neid kasutatakse ka mitmel erineval eesmärgil, kus on vaja kiiruse reguleerimist ja kõrgeid kiiruse omadusi. Universaalseid mootoreid leiame ka vähem kui 1000 vatti. Antud hobujõulise võimsusega universaaltootorid on oluliselt väiksemad kui muud sama sagedusega töötavad vahelduvvoolumootorid.

Universaalsete mootorite kiiruse reguleerimine võib olla võimalik järgmistel viisidel

  1. Faasinurga juhtimine
  2. PWM hakkuri juhtimine

Faasinurga juhtimismeetodil saavutatakse kiiruse reguleerimine TRIAC-i laskenurga muutmisega. Faasinurga juhtimine on väga tasuv lahendus, kuid mitte eriti tõhus. PWM-meetodil lülitatakse alaldatud vahelduvvooluliini pinge kõrgel sagedusel Power MOSFET- või IGBT-seadme abil, et tekitada mootori jaoks ajas muutuv pinge. Selles meetodis on vaja mootoreid juhtida stabiilse kiiruse reguleerimise abil, vältides suuri voolusid ja minimaalse harmoonilise voolu ammutamist vahelduvvooluvõrgust. Nende nõuete täitmiseks on eelistatav voolu ja kiiruse tagasisidega vahelduvvooluhakkur.


Vahelduvvoolu universaalmootor juhib pöörlemiskiirust faasinurga osalise jaotamise abil. See meetod seisneb mootori RMS-pinge muutmises. Sellisel juhul sõltub pinge Triaki laskenurga funktsioonist. Alalisvoolul töötava universaalse mootori pidev kiiruse reguleerimine on a abil lihtne türistori ahel . Türistor varustab mootorit toitevõrgu positiivse poolperioodi ajal. Nii türistor kui ka selle juhtimine on ühendatud nii, et mootori tagumine EMF kompenseerib kiiruse reguleerimiseks mootori koormuse kõikumisi. Mootorile rakendatava pinge reguleerimiseks kasutatakse pulsilaiuse modulatsiooni (PWM) tehnikat, mida nimetatakse ka hakkuri ajamiks. PWM-i töötsükli varieerimisega saab muuta mootori efektiivset pinget. PWM-i modulatsiooni eelis faasinurga osaliseks muutmisel on suurem efektiivsus, vähem akustilist müra ja parem EMC-käitumine, kuid see võib mõjutada harja eluiga.

Allpool toodud rakenduses ühendatakse mootori väli- ja armatuurimähised järjestikku läbi armatuuri kommutaatori. Seetõttu tuntakse universaalset mootorit ka vahelduvvoolu seeria mootorina või vahelduvvoolu kommutaatori mootorina. Universaalset mootorit saab juhtida kas faasinurga ajamina. Selles rakenduses kasutasime mootorile antud pinge juhtimiseks faasinurga juhtimistehnikat. Väravate impulsside faasinihe võimaldab mootori poolt nähtavat efektiivset pinget muuta. Faasinurga ajam nõuab lihtsalt TRIAC-i. Need on osa türistorite perekonnast ja on tihedalt seotud räni juhitavate alalditega. Kuid erinevalt SCR-idest, mis on ühesuunalised seadmed, mis suudavad voolu juhtida ainult ühes suunas, on TRIAC-d kahesuunalised ja seega võib vool voolata mõlemas suunas, neid nähakse sagedamini vooluahelates nagu mootorajamid. TRIAC-sid nähakse tavaliselt lihtsates, väikese energiatarbega rakendustes, näiteks majapidamises kasutatavates dimmerlülitites.

MOC3021 on optronid. Optron ühendab sisend- ja väljundküljed sisendvoolu abil moduleeritud valgusvihuga. See muundab kasuliku sisendsignaali valguseks, saadab selle üle dielektrilise kanali, haarab valguse väljundpoolele ja muudab selle tagasi elektrisignaaliks. Need on tavaliselt väikeses 6-kontaktilises või 8-kontaktilises IC-paketis, kuid on põhimõtteliselt kombinatsioon kahest erinevast seadmest optiline saatja, tavaliselt galliumarseniidi LED ja optiline vastuvõtja, näiteks fototransistor või valguse poolt käivitatav diak. Neid kahte eraldab läbipaistev tõke, mis blokeerib nende vahel igasuguse elektrivoolu, kuid võimaldab valguse läbimist. MOC3020 seeria koosneb galliumarseniidi infrapuna kiirgavatest dioodidest, mis on optiliselt ühendatud räni kahepoolse lülitiga. Need on mõeldud rakenduste jaoks, mis vajavad eraldatud Triaki käivitamist.

Nüüd on teil idee universaalsete mootorite kohta, kui teil on veel küsimusi selle teema või elektriliste ja elektroonilised projektid lahkuge allpool olevast kommentaaride jaotisest.

Universaalsed mootoripõhised projektid

Foto krediit