Un motore universale è un motore elettrico ad avvolgimento in serie che può funzionare sia con alimentazione CA che CC. Questi sono molti rispetto a quelli dei motori della serie DC, ma il motore della serie sviluppa meno coppia quando funziona da un'alimentazione CA rispetto a quando lavora da un'alimentazione CC equivalente. Il senso di rotazione può essere modificato intercambiando i collegamenti al campo relativo all'armatura come nei motori serie DC.

Il funzionamento di un motore universale è simile a una serie motore a corrente continua . D'altra parte, il motore universale è progettato per il funzionamento CA. È competente a lavorare sia in AC che in DC. In questo modo, il suo sviluppo è un po 'distintivo. L'avvolgimento di campo e l'avvolgimento dell'indotto sono collegati in serie, entrambi gli avvolgimenti sono eccitati quando viene applicata tensione al motore. Il campo e gli avvolgimenti dell'armatura producono un campo magnetico che fa ruotare l'armatura. I motori universali modesti di solito non hanno alcun compenso e l'avvolgimento di ricambio hanno due poli salienti con avvolgimento di eccitazione. La risposta tra i campi magnetici è causata dall'alimentazione CA o CC.

“cos'è l'induttanza e la capacità? ”

Motore universale

Il motore universale produce la coppia elettrica proporzionale al quadrato della corrente di alimentazione. Poiché la stessa corrente scorre attraverso l'avvolgimento di campo e l'armatura, ne consegue che le inversioni CA da positivo a negativo, o da negativo a positivo, influenzeranno simultaneamente sia la polarità del flusso di campo che la direzione della corrente attraverso l'armatura. Ciò significa che la direzione della coppia sviluppata rimarrà positiva e la rotazione continuerà nella stessa direzione. Pertanto, un motore universale può funzionare sia in cc che in ca. Quindi la coppia elettrica ha la stessa direzione di coppia con qualsiasi polarità di corrente e anche con alimentazione CA. La coppia di avviamento di un motore universale è determinata dalla corrente che scorre attraverso l'armatura e gli avvolgimenti di campo. A causa della reattanza induttiva di questi avvolgimenti, la corrente di avviamento CA sarà sempre inferiore alla corrente di avviamento CC . Di conseguenza, la coppia di avviamento con alimentazione CA sarà inferiore alla coppia di avviamento con alimentazione CC. Le caratteristiche del motore universale sono molto simili a quelle dei motori della serie D.C., ma il motore della serie sviluppa una coppia minore quando funziona da un'alimentazione CA rispetto a quando lavora da un'alimentazione CC equivalente.

Esistono varie applicazioni in cui vengono utilizzati motori universali, come trapani elettrici, lavatrici, soffiatori ed elettrodomestici da cucina, ecc. E sono anche utilizzati per numerosi scopi diversi in cui sono necessari il controllo della velocità e alte qualità di velocità. Possiamo trovare motori universali anche in meno di 1000 watt. I motori universali di una determinata potenza nominale sono significativamente più piccoli di altri tipi di motori CA che funzionano alla stessa frequenza.

Il controllo della velocità dei motori universali può essere possibile nei seguenti modi

“come funziona un raddrizzatore ”

Controllo dell'angolo di fase
Controllo PWM Chopper

Nel metodo di controllo dell'angolo di fase, il controllo della velocità si ottiene variando l'angolo di accensione del TRIAC. Il controllo dell'angolo di fase è una soluzione molto economica ma non molto efficiente. Nel metodo PWM la tensione di linea CA rettificata viene commutata ad alta frequenza da un MOSFET di potenza o da un dispositivo IGBT per generare una tensione variabile nel tempo per il motore. In questo metodo è necessario controllare i motori fornendo un controllo stabile della velocità, prevenendo correnti elevate e assorbendo una corrente armonica minima dall'alimentazione di rete CA. Per soddisfare questi requisiti, è preferibile utilizzare un chopper CA con feedback di corrente e velocità.

L'azionamento del motore universale CA controlla la velocità di rotazione utilizzando la parzializzazione dell'angolo di fase. Questo metodo consiste nel modificare la tensione RMS applicata al motore. In questo caso, la tensione è una funzione dell'angolo di accensione del Triac. Il controllo continuo della velocità di un motore universale funzionante in corrente continua è molto semplice utilizzando a circuito a tiristori . Un tiristore alimenta il motore durante il semiciclo positivo della rete. Sia il tiristore che il suo controllo sono collegati in modo tale che il back-EMF del motore compensi le variazioni di carico del motore per regolare la velocità. La tecnica di modulazione della larghezza di impulso (PWM), nota anche come azionamento chopper, viene utilizzata per regolare la tensione applicata al motore. Al variare del duty cycle PWM, è possibile modificare la tensione effettiva vista dal motore. Il vantaggio della modulazione PWM per quanto riguarda la parzializzazione dell'angolo di fase è una maggiore efficienza, meno rumore acustico e un migliore comportamento EMC, ma può avere un impatto sulla durata della spazzola.

Nell'applicazione seguente, gli avvolgimenti di campo e di armatura del motore sono collegati in serie tramite il commutatore di armatura. Pertanto il motore universale è anche noto come motore della serie CA o motore del commutatore CA. Il motore universale può essere controllato sia come azionamento ad angolo di fase. In questa applicazione, abbiamo utilizzato la tecnica di controllo dell'angolo di fase per controllare la tensione fornita al motore. Uno sfasamento degli impulsi del gate permette di variare la tensione effettiva, vista dal motore. L'azionamento ad angolo di fase richiede solo un TRIAC. Questi fanno parte della famiglia dei tiristori e sono strettamente correlati ai raddrizzatori controllati al silicio. Tuttavia, a differenza degli SCR, che sono dispositivi unidirezionali che possono condurre la corrente solo in una direzione, i TRIAC sono bidirezionali e quindi la corrente può fluire in entrambe le direzioni, questi sono più comunemente visti in circuiti come i motori. I TRIAC si trovano solitamente in applicazioni semplici a bassa potenza come gli interruttori dimmer domestici.

MOC3021 è un optoaccoppiatore. Un fotoaccoppiatore collega i lati di ingresso e di uscita con un fascio di luce modulato dalla corrente di ingresso. Trasforma il segnale di ingresso utile in luce, lo invia attraverso il canale dielettrico, cattura la luce sul lato di uscita e la trasforma di nuovo in segnale elettrico Questi sono tipicamente forniti in un piccolo contenitore IC a 6 pin o 8 pin, ma sono essenzialmente una combinazione di due dispositivi distinti un trasmettitore ottico, tipicamente un LED all'arseniuro di gallio e un ricevitore ottico come un fototransistor o un diac attivato dalla luce. I due sono separati da una barriera trasparente che blocca il flusso di corrente elettrica tra i due ma consente il passaggio della luce. La serie MOC3020 è composta da diodi emettitori di infrarossi all'arseniuro di gallio, accoppiati otticamente a un interruttore bilaterale in silicio. Sono progettati per applicazioni che richiedono trigger Triac isolati.

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