سفارش تبلیغ
صبا ویژن

با موتورهای یونیورسال آشنا شویم:

با موتورهای یونیورسال آشنا شویم:

موتورهای یونیورسال نوعی موتور الکتریکی هستند که می توانند روی هر دو توان AC و DC عمل کنند و برای ایجاد میدان مغناطیسی از یک الکترومغناطیس به عنوان استاتور استفاده می کنند. موتور یونیورسال یک موتور زنجیر سری ترکیبی می باشد که در آن کویل های میدان استاتور به همراه مجموعه سیم پیچ های روتور و به وسیله یک سوئیچ وصل می شوند. معمولا این موتورها به عنوان موتور سریAC  معرفی می شوند.

موتور یونیورسال کاملا شبیه موتور سری DC از نظر ساختاری می باشد ولی به دلیل عملکرد مناسب موتور با توان AC تکمیل شده اند. بنابراین می توانند برای جریان های AC نیز عمل کنند. به این ترتیب که هر دو کویل میدان و آرمیچر ( میدان مغناطیسی ایجاد شده) متناوب ( یا قطب معکوس) به شکل همزمان ایجاد می شود. به همین دلیل نیروی مکانیکی حاصل در یک مسیر ثابت از چرخش اتفاق می افتد و از نظر ولتاژی به شکل مستقل اعمال می شود. با این تفاوت که به وسیله سوئیچ و قطبیت کویل میدان مغناطیسی تعیین می شود.

با توجه به پیشرفت صنعت و افزایش تعداد دستگاه های الکتریکی مورد نیاز در منازل و کارگاه های کوچک تقاضا برای الکتروموتورهایی که بتوانند از منابع جریان AC به شکل تک فاز و قابل دسترس در اختیارعموم قرار بگیرد، افزایش پیدا کرده است. بنابراین موتورهای AC سری با توان کم می تواند خواسته ما را برطرف سازد. امروزه با ساخت موتورهای سرعت بالا می توان از این ابزار برای موارد پزشکی، کامپیوتر و هوافضا که نیاز به سرعت زیادی دارند استفاده کرد.

موتورهای یونیورسال1

ویژگی های موتورهای یونیورسال:

موتورهای یونیورسال دارای گشتاور زیادی هستند و می توانند با سرعت بالا عمل کنند. همچنین دارای وزن کم و فشرده  می باشند. از این موتورها برای لوازم خانگی استفاده می شود. به سهولت از طریق سیم پیچ یا الکترونیک قابل کنترل می باشند. سوئیچ دارای برس می باشد و از این نظر بسیار پر کاربرد می باشد اما از نظر پژواک و الکترومغناطیسی سرو صدای زیادی تولید می کنند.

از آن جایی که موتور یونیورسال می تواند با جریان AC و DC  به شکل  هم زمان کار کند، میدان مغناطیسی قطب ها بر عکس موتورهای آسنکرون چرخان نیست و سیم پیچ آرمیچر که قسمت گردنده موتور می باشد با سیم پیچ قطب ها سری متصل می شود، پس از عبور جریان در مدار جهت برقراری ارتباط قطب ها با آرمیچر گردان از یک ابزار با نام کلکتور استفاده می شود. کلکتور از مجموع تیغه های مسی درکه کنار یکدیگر قرار گرفته اند، ایجاد می شود که به شکل استوانه بر روی محور قرار می گیرند.

موتور باید به شکلی طراحی شود که با جریان AC  هماهنگ باشد بنابراین آمپدانس یا راکتانس باید مورد توجه قرار گرفته شود. معمولا موتور ایجاد شده اغلب دارای کارایی کمتری در مقایسه با موتور های معادل DC خالص دارد. از مزایای  موتورهای یونیورسال می توان گفت که می توان تغذیه AC را بر روی موتورهایی که شبیه موتورهای DC هستند بکار برد. این موتورها با توجه به گشتاور بالا و اندازه  کوچک سرعت زیادی دارند.

کنترل سرعت موتورهای یونیورسال:

برای اینکه بتوانیم موتور یونیورسال را کنترل کنیم با تغییر مقدار موثر ولتاژ ورودی به موتور می توانیم، آن راکنترل کنیم. هر چه مقدار موثر ولتاژ ورودی بیشتر شود میزان سرعت دور موتور نیز افزایش پیدا می کند. می توانیم در عمل ولتاژ متوسط اعمال شده به این نوع موتور را با اتصال به یک مدار SCR یا TRIAC تغییر دهیم. معمولا برای کنترل سرعت  از یک مدار تریستوری استفاده می کنند.

موتورهای یونیورسال از دو قسمت تشکیل شده اند:

  • روتور یا بخش چرخان
  • استاتور یا بخش ثابت

به وسیله موتور DC و شنت یا سری معکوس، میدان قطبی ولتاژ، جهت شار میدان و جهت جریان آرمیچر تغییر می کند. بنابراین تنها گشتاور القایی بدست آمده در همان جهت خواهد ماند  پس به وسیله موتور DC   وصل شده به منبع تغذیه AC می توانیم گشتاور نوسانی یک سویی بدست آوریم. باید دانست این روش برای موتور DC سری قابل انجام می باشد زیرا جریان آرمیچر و جریان میدان مغناطیسی باید همزمان معکوس شوند.

برای این که موتور DC قادر باشد به شکل موثر با منبع تغذیه AC عمل  کند باید قطب های میدان و قاب استاتور کاملا لایه لایه باشد. در صورت  برعکس شدن عملیات، تلفات هسته بیشتر می شود. هنگامی که قطب ها و قاب استاتور موتور مورد نظر به صورت لایه لایه باشد به موتور ایجاد شده یونیور سال می گویند زیرا می تواند هم با منبع AC و هم با منبع DC عمل کند. باید دانست وقتی که موتور با منبع AC کار کند کمو تاسیون آن خیلی ضعیف تر از صورتی است که با منبع DC کار کند. این حالت به دلیل عمل ترانسفورماتوری که در سیم پیچ ها ی واقع در حالت کموتاسیون ولتاژ القا صورت می گیرد، ایجاد می شود. به این ترتیب در جاروبک ها جرقه های اضافی تولید می شود که عامل موثر در کاهش عمر جاروبک ها شده و محیط مناسبی برای ایجاد منابع پارازیت رادیویی می باشد.

باید دانست که سیم پیچ روتور و استاتور به شکل سری با یکدیگر متصل شده اند و یک جریان یکسان از هر دو عبور می کند. بنابراین عاملی که باعث راه اندازی موتور می شود نوع سیم پیچ روتور و استاتور می باشد. معمولا این سیم پیچ ها به نحوی جا سازی می شوند که تقابل میدان های الکترومغناطیسی تولید شده توسط استاتور و روتور باعث چرخش روتور شود.

 

 مزیت های موتور یونیورسال چیست؟

  • توانایی بهره برداری به وسیله جریان های AC وDC
  • از نظر ساختاری بسیار شبیه موتورهای خود تحریک سری می باشند اما از جهت کارکرد با هر دو نوع منبع تغذیه DC وAC تولید می شوند.
  • در زمان کم می توان به بالاترین سرعت دست یافت ( این سرعت گاهی بیش از 10000 دور بر دقیقه می باشد.)
  • نسبت قدرت به وزن بالایی را از خود به نمایش می گذارند.
  • گشتاور راه اندازی بالا دارند

معایب  موتورهای یونیورسال:

  • کارایی کمتر نسبت به موتور های ِDC
  • از نظر تعمیر و نگهداری مقرون به صرفه نیستند.
  • استفاده از کموتاتور و وجود ذغال در موتور به عنوان یک قطعه مصرفی به شمار می آیند.

 کاربرد موتورهای یونیور سال:

به دلیل گشتاور فوق العاده بالایی که موتورهایی یونیورسال دارند در دستگاه هایی که نیاز به دور موتور زیادی دارند و قابل حمل باشند مانند سنگ فرز، دریل برقی، جاروبرقی کارواش و مته مورد استفاده قرار می گیرند.

موارد مصرف برای منازل،  لوازم برقی آشپزخانه ولوازم خانگی مانند : مخلوط کن، هم زن برقی و جاروبرقی از این موتور استفاده می شود.