Silnik uniwersalny to silnik elektryczny z uzwojeniem szeregowym, który może działać zarówno na prąd przemienny, jak i stały. Jest to dużo w porównaniu do silników serii DC, ale silnik szeregowy wytwarza mniejszy moment obrotowy podczas pracy z zasilaniem AC niż podczas pracy z równoważnego zasilania DC. Kierunek obrotów można zmienić, zamieniając połączenia z polem dotyczącym twornika, jak w silniku serii DC.

Praca silnika uniwersalnego jest podobna do serii silnik prądu stałego . Z drugiej strony silnik uniwersalny jest przeznaczony do pracy na prąd przemienny. Jest kompetentny do pracy przy AC lub DC. W ten sposób jego rozwój jest nieco charakterystyczny. Uzwojenie wzbudzenia i uzwojenia twornika są połączone szeregowo, oba uzwojenia są zasilane po przyłożeniu napięcia do silnika. Uzwojenia pola i twornika wytwarzają pole magnetyczne, które powoduje obrót twornika. Skromne silniki uniwersalne zwykle nie mają wynagrodzenia, a uzwojenie zastępcze mają dwa widoczne bieguny z uzwojeniem wzbudzenia. Reakcja pomiędzy polami magnetycznymi jest spowodowana zasilaniem AC lub DC.

“3 sposoby na uzyskanie prądu stałego ”

Uniwersalny silnik

Silnik uniwersalny wytwarza moment elektryczny proporcjonalny do kwadratu prądu zasilania. Ponieważ ten sam prąd przepływa przez uzwojenie pola i zworę, wynika z tego, że odwrócenie prądu przemiennego z dodatniego na ujemny lub z ujemnego na dodatni wpłynie jednocześnie na polaryzację strumienia pola i kierunek prądu przez zworę. Oznacza to, że kierunek wytworzonego momentu obrotowego pozostanie dodatni, a obrót będzie kontynuowany w tym samym kierunku. W ten sposób uniwersalny silnik może pracować zarówno na prąd stały, jak i przemienny. Zatem moment elektryczny ma ten sam kierunek momentu obrotowego przy dowolnej polaryzacji prądu, a także przy zasilaniu AC. Moment rozruchowy silnika uniwersalnego jest określany przez prąd przepływający przez zworę i uzwojenia pola. Ze względu na indukcyjną reaktancję tych uzwojeń, prąd rozruchowy AC zawsze będzie mniejszy niż prąd rozruchowy DC . W konsekwencji początkowy moment obrotowy przy zasilaniu prądem przemiennym będzie niższy niż początkowy moment obrotowy przy zasilaniu prądem stałym. Charakterystyka silnika uniwersalnego jest bardzo podobna do charakterystyk silników serii D.C., ale silnik szeregowy wytwarza mniejszy moment obrotowy podczas pracy z zasilaniem prądu przemiennego niż podczas pracy z równoważnym zasilaniem prądu stałego.

Istnieją różne zastosowania, w których używane są silniki uniwersalne, takie jak wiertarki, pralki, dmuchawy i urządzenia kuchenne itp. Są one również wykorzystywane do wielu różnych celów, w których konieczna jest kontrola prędkości i wysoka jakość prędkości. Możemy również znaleźć silniki uniwersalne o mocy poniżej 1000 watów. Silniki uniwersalne o danej mocy znamionowej są znacznie mniejsze niż inne rodzaje silników prądu przemiennego pracujące na tej samej częstotliwości.

Sterowanie prędkością silników Universal Motors jest możliwe na następujące sposoby

Kontrola kąta fazowego
Sterowanie PWM Chopper

W metodzie kontroli kąta fazowego Kontrola prędkości jest osiągana poprzez zmianę kąta wypalania dla TRIAC. Sterowanie kątem fazowym jest rozwiązaniem bardzo opłacalnym, ale niezbyt wydajnym. W metodzie PWM wyprostowane napięcie sieciowe jest przełączane z wysoką częstotliwością przez układ Power MOSFET lub IGBT w celu wygenerowania zmiennego w czasie napięcia dla silnika. W tej metodzie wymagane jest sterowanie silnikami poprzez zapewnienie stabilnej kontroli prędkości, zapobieganie dużym prądom i pobieranie minimalnych harmonicznych prądu z sieci prądu przemiennego. Aby spełnić te wymagania, preferowane jest użycie przerywacza prądu przemiennego ze sprzężeniem zwrotnym prądu i prędkości.

“wyjaśnij funkcję płyty montażowej stojaka PLC, ”

Uniwersalny napęd silnikowy AC steruje prędkością obrotową za pomocą podziału kąta fazowego. Ta metoda polega na zmianie napięcia skutecznego przyłożonego do silnika. W tym przypadku napięcie jest funkcją kąta zapłonu triaka. Ciągłą kontrolę prędkości uniwersalnego silnika pracującego na DC można bardzo łatwo osiągnąć za pomocą obwód tyrystorowy . Tyrystor zasila silnik podczas dodatniego półcyklu zasilania. Zarówno tyrystor, jak i jego sterowanie są połączone w taki sposób, że przeciwelektryczna siła elektromotoryczna silnika kompensuje zmiany obciążenia silnika w celu dostosowania prędkości. Technika modulacji szerokości impulsu (PWM), znana również jako napęd przerywacza, służy do regulacji napięcia przyłożonego do silnika. Wraz ze zmianą cyklu roboczego PWM można zmieniać efektywne napięcie widziane przez silnik. Zaletą modulacji PWM w odniesieniu do częściowania kąta fazowego jest wyższa wydajność, mniejszy hałas akustyczny i lepsze zachowanie EMC, ale może to mieć wpływ na żywotność szczotki.

“jaki jest związek między długością fali a częstotliwością? ”

W poniższym zastosowaniu uzwojenia pola i twornika silnika są połączone szeregowo przez komutator twornika. Dlatego silnik uniwersalny jest również znany jako silnik serii AC lub silnik komutatorowy AC. Uniwersalny silnik może być sterowany jako napęd kąta fazowego. W tej aplikacji wykorzystaliśmy technikę sterowania kątem fazowym do kontroli napięcia podawanego do silnika. Przesunięcie fazowe impulsów bramek pozwala na zmianę efektywnego napięcia widzianego przez silnik. Napęd fazowy wymaga tylko TRIAC. Są częścią rodziny tyrystorów i są blisko spokrewnione z prostownikami sterowanymi krzemem. Jednak w przeciwieństwie do SCR, które są urządzeniami jednokierunkowymi, które mogą przewodzić prąd tylko w jednym kierunku, TRIAC są dwukierunkowe, a więc prąd może płynąć w dowolnym kierunku, są one częściej spotykane w obwodach, takich jak napędy silnikowe. TRIAC są zwykle widoczne w prostych aplikacjach o małej mocy, takich jak domowe ściemniacze.

MOC3021 to transoptor. Transoptor łączy stronę wejściową i wyjściową wiązką światła modulowaną przez prąd wejściowy. Przekształca użyteczny sygnał wejściowy w światło, przesyła go przez kanał dielektryczny, przechwytuje światło po stronie wyjściowej i przekształca je z powrotem w sygnał elektryczny Są one zwykle dostarczane w małej 6-pinowej lub 8-pinowej obudowie IC, ale zasadniczo stanowią kombinację dwóch różnych urządzeń, nadajnika optycznego, zazwyczaj diody LED z arsenku galu i odbiornika optycznego, takiego jak fototranzystor lub diak wyzwalany światłem. Obie są oddzielone przezroczystą barierą, która blokuje przepływ prądu elektrycznego między nimi, ale pozwala na przejście światła. Seria MOC3020 składa się z diod emitujących podczerwień z arsenku galu, połączonych optycznie z dwustronnym przełącznikiem krzemowym. Są przeznaczone do zastosowań wymagających izolowanego wyzwalania triakiem.

Teraz masz pomysł na silniki uniwersalne, jeśli masz więcej pytań na ten temat lub na temat elektryczności i projekty elektroniczne zostaw sekcję komentarzy poniżej.