V domácich elektrických zariadeniach, kde sa používajú elektromotory, sa zvyčajne inštalujú elektrické stroje s mechanickou komutáciou. Tento typ motora sa nazýva komutátorový motor (ďalej len CM). Odporúčame zvážiť rôzne druhy takéto zariadenia, ich princíp činnosti a dizajnové prvky. Povieme si aj o výhodách a nevýhodách každého z nich a uvedieme príklady rozsahu použitia.
Táto definícia znamená elektrický stroj, ktorý premieňa elektrickú energiu na mechanickú energiu a naopak. Konštrukcia zariadenia predpokladá prítomnosť aspoň jedného vinutia pripojeného ku kolektoru (pozri obr. 1).
Obrázok 1. Komutátor na rotore motora (označený červenou farbou)
V CD sa tento konštrukčný prvok používa na spínanie vinutí a ako snímač na určenie polohy kotvy (rotora).
Typy CD
Je obvyklé klasifikovať tieto zariadenia podľa typu napájania, v závislosti od toho sa rozlišujú dve skupiny CD:
- Priamy prúd. Takéto stroje sa vyznačujú vysokým rozbehovým momentom, plynulou reguláciou otáčok a relatívne jednoduchou konštrukciou.
- Univerzálny. Môžu pracovať z konštantných aj premenlivých zdrojov energie. Vyznačujú sa kompaktnými rozmermi, nízkymi nákladmi a jednoduchou správou.
Prvé sú rozdelené do dvoch podtypov v závislosti od organizácie induktora, môže to byť na permanentných magnetoch alebo špeciálnych budiacich cievkach; Slúžia na vytvorenie magnetického toku potrebného na generovanie krútiaceho momentu. CD, kde sa používajú budiace cievky, sa rozlišujú podľa typov vinutia, môžu to byť:
- nezávislý;
- paralelný;
- konzistentný;
- zmiešané.
Keď sme sa zaoberali typmi, zvážime každý z nich.
Univerzálny typ CD
Obrázok nižšie ukazuje vzhľad elektrické stroje tohto typu a jeho hlavné konštrukčné prvky. Tento dizajn je typický pre takmer všetky CD.
Označenia:
- A – mechanický komutátor, nazýva sa aj kolektor, jeho funkcie boli popísané vyššie.
- B – držiaky kefiek, slúžiace na pripevnenie kefiek (zvyčajne z grafitu), cez ktoré sa privádza napätie do vinutí kotvy.
- C – Jadro statora (vytvorené z dosiek, ktorých materiálom je elektrooceľ).
- D – Vinutia statora, táto jednotka patrí do budiaceho systému (induktor).
- E – Hriadeľ kotvy.
Pre zariadenia tohto typu môže byť budenie sériové alebo paralelné, ale keďže posledná možnosť sa v súčasnosti nevyrába, nebudeme ju uvažovať. Pokiaľ ide o univerzálne CD so sekvenčným budením, potom typický diagram takýchto elektrických strojov je uvedený nižšie.
Univerzálne CD môže fungovať z striedavé napätie z dôvodu, že pri zmene polarity mení smer aj prúd v poli a vinutí kotvy. V dôsledku toho krútiaci moment nemení svoj smer.
Vlastnosti a rozsah univerzálnych CD
Hlavné nevýhody tohto zariadenia sa objaví, keď je pripojený k zdrojom striedavého napätia, čo sa prejavuje nasledovne:
- zníženie účinnosti;
- zvýšené iskrenie v jednotke zberača kefy a v dôsledku toho jej rýchle opotrebovanie.
Predtým boli disky CD široko používané v mnohých domácich elektrospotrebičoch (náradie, práčky, vysávače atď.). V súčasnosti výrobcovia prakticky prestali používať tento typ motora a uprednostňujú bezkomutátorové elektrické stroje.
Teraz sa pozrime na kolektorové elektrické stroje pracujúce zo zdrojov konštantného napätia.
CD s permanentným magnetom induktorom
Konštrukčne sa takéto elektrické stroje líšia od univerzálnych tým, že namiesto budiacich cievok sa používajú permanentné magnety.
Tento typ CD je najrozšírenejší v porovnaní s inými elektrickými strojmi tohto typu. Je to spôsobené nízkymi nákladmi v dôsledku jednoduchosti dizajnu, jednoduché ovládanie rýchlosť otáčania (v závislosti od napätia) a zmena jeho smeru (stačí zmeniť polaritu). Výkon motora priamo závisí od intenzity poľa vytvorenej permanentnými magnetmi, čo prináša určité obmedzenia.
Hlavnou oblasťou použitia sú nízkoenergetické pohony pre rôzne zariadenia, často používané v detských hračkách.
Medzi výhody patria nasledujúce vlastnosti:
- vysoký krútiaci moment aj pri nízkych otáčkach;
- dynamický manažment;
- nízke náklady.
Hlavné nevýhody:
- slaby prud;
- magnety strácajú svoje vlastnosti prehriatím alebo časom.
Aby sa odstránila jedna z hlavných nevýhod týchto zariadení (starnutie magnetov), v budiacom systéme sa používajú špeciálne vinutia, prejdime k úvahám o takýchto CD.
Nezávislé a paralelné cievky poľa
Prvý dostal tento názov vďaka tomu, že vinutia tlmivky a kotvy nie sú navzájom spojené a sú napájané oddelene (pozri A na obr. 6).
Obrázok 6. Obvody CD s nezávislými (A) a paralelnými (B) budiacimi vinutiami
Zvláštnosťou tohto zapojenia je, že napájanie U a U K musí byť odlišné, inak vznikne moment sily. Ak takéto podmienky nie je možné zorganizovať, potom sú cievky kotvy a tlmivky zapojené paralelne (pozri B na obr. 6). Oba typy CD majú rovnaké vlastnosti, zistili sme, že je možné ich kombinovať v jednej sekcii.
Krútiaci moment takýchto elektrických strojov je vysoký pri nízkych otáčkach a s jeho zvyšovaním klesá. Je charakteristické, že prúdy kotvy a cievky sú nezávislé a celkový prúd je súčtom prúdov prechádzajúcich týmito vinutiami. V dôsledku toho, keď prúd budiacej cievky klesne na 0, CD pravdepodobne zlyhá.
Rozsah použitia takýchto zariadení je elektrárne s výkonom od 3 kW.
Pozitívne vlastnosti:
- neprítomnosť permanentné magnety eliminuje problém ich zlyhania v priebehu času;
mínusy:
- náklady sú vyššie ako náklady na zariadenia s permanentnými magnetmi;
- je neprípustné, aby prúd klesol pod prahovú hodnotu na budiacej cievke, pretože to povedie k poruche.
Sériová poľná cievka
Schéma takéhoto CD je znázornená na obrázku nižšie.
Pretože vinutia sú zapojené do série, prúd v nich bude rovnaký. V dôsledku toho, keď sa prúd vo vinutí statora zníži ako menovitý (to sa stane, keď ľahké zaťaženie), výkon magnetického toku klesá. V súlade s tým, keď sa zaťaženie zvyšuje, výkon toku sa zvyšuje proporcionálne, až kým magnetický systém nie je úplne nasýtený, potom sa táto závislosť preruší. To znamená, že ďalšie zvýšenie prúdu vo vinutí cievky kotvy nevedie k zvýšeniu magnetického toku.
Vyššie uvedená vlastnosť sa prejavuje v tom, že kompresor tohto typu nie je možné spustiť pri zaťažení o štvrtinu menšom ako je nominálne zaťaženie. To môže viesť k tomu, že rotor elektrického stroja prudko zvýši rýchlosť otáčania, to znamená, že motor prejde na maximum. V súlade s tým táto vlastnosť zavádza obmedzenia rozsahu použitia, napríklad v mechanizmoch remeňového pohonu. Je to spôsobené tým, že keď sa rozbije, elektrický stroj začne pracovať v režime nečinnosti.
Táto funkcia sa nevzťahuje na zariadenia, ktorých výkon je nižší ako 200 W, sú pre ne prijateľné poklesy záťaže až do pohotovostného režimu.
Výhody sériového ovládania cievky sú rovnaké ako u predchádzajúceho modelu, s výnimkou jednoduchosti a dynamického ovládania. Pokiaľ ide o nevýhody, zahŕňajú:
- vysoké náklady v porovnaní s analógmi s permanentnými magnetmi;
- nízka úroveň krútiaceho momentu pri vysokej rýchlosti;
- pretože stator a budiace vinutia sú zapojené do série, vznikajú problémy s riadením rýchlosti otáčania;
- prevádzka bez zaťaženia vedie k poruche CD.
Zmiešané budiace cievky
Ako je možné vidieť z diagramu na obrázku nižšie, induktor založený na CD tohto typu má dve cievky zapojené v sérii a paralelne k vinutiu rotora.
Jedna z cievok má spravidla väčšiu magnetizačnú silu, preto sa považuje za hlavnú, respektíve druhá je prídavná (pomocná). Je povolené protismerné a koordinované spojenie cievok, v závislosti od toho intenzita magnetického toku zodpovedá rozdielu alebo súčtu magnetických síl každého vinutia.
Pri opačnom zapojení sa charakteristika CD približuje zodpovedajúcim indikátorom elektrických strojov so sériovým alebo paralelným budením (v závislosti od toho, ktorá z cievok je hlavná). To znamená, že takéto zahrnutie je relevantné, ak je potrebné dosiahnuť výsledok vo forme konštantnej rýchlosti alebo zvýšenia rýchlosti so zvyšujúcim sa zaťažením.
Koordinované zahrnutie vedie k tomu, že charakteristiky jednosmerného prúdu budú zodpovedať priemernej hodnote ukazovateľov elektrických strojov s paralelnými a sériovými budiacimi cievkami.
Jedinou nevýhodou tohto dizajnu sú najvyššie náklady v porovnaní s inými typmi CD. Cena je odôvodnená nasledujúcimi pozitívnymi vlastnosťami:
- magnety pri ich absencii nezastarajú;
- nízka pravdepodobnosť zlyhania pri abnormálnych prevádzkových podmienkach;
- vysoký krútiaci moment pri nízkych otáčkach;
- jednoduché a dynamické ovládanie.
Bolo potrebné pripojiť univerzálny komutátorový motor. Na prvý pohľad nie sú žiadne problémy. Motor funguje, predtým stál v príslušnom zariadení a vykonával svoju zamýšľanú funkciu, to znamená, že už bol pripojený. Faktom ale je, že som sa ho rozhodol použiť v zariadení, ktoré bolo svojimi funkciami úplne iné. Zmenili sa podmienky, prevádzkové možnosti a požiadavky na jeho prevádzku a životnosť. Koniec koncov, mechanizmus, v ktorom mal byť elektromotor opäť použitý, by musel byť zostavený špeciálne preň. Čo robiť s existujúcim postrojom? Dá sa a hlavne je potrebné na tom niečo zmeniť? V tomto konkrétnom prípade ide o elektromotor z elektrického holiaceho strojčeka.
Existujúce elektroinštalácie pozostávajú z kondenzátorov a tlmiviek navrhnutých tak, aby vykonávali výlučne funkcie odrušovacieho filtra.
Nemajú priamy vplyv na činnosť motora. Je známe, že univerzálny komutátorový motor funguje rovnako dobre na jednosmerný aj striedavý prúd. V súlade s tým, bez ďalších okolkov, s existujúcim odporom sekcií vinutia statora (viac ako 800 Ohmov) plus odporom kotvy (360 Ohmov), je možné spojenie vykonať podľa nasledujúcej schémy:
Čo bolo úspešne otestované.
DC je však o niečo lepšie. Po prvé Účinnosť motora pri striedavom prúde je to menej a za druhé je kratšia životnosť kief, komutátora a celého stroja. Schéma zapojenia bude vyzerať takto.
Táto verzia schémy bola tiež testovaná.
Iskrenie kief komutátora sa výrazne znížilo. Úplne som sa rozhodol zastaviť tam, ale potom mi poradili, že pri napájaní tohto elektromotora jednosmerným prúdom treba za diódový mostík pridať kondenzátor.
Kapacita kondenzátora bola pôvodne vypočítaná pomocou vzorca, ktorý sa zdal vhodný pre tento prípad. Pri zapojení kondenzátora s výpočtovou kapacitou 200 mkf motor reval ako malá elektrická vŕtačka, čo si vynútilo zníženie kapacity. Nevidím zmysel v „zdieľaní“ vzorca na výpočty, ktorý sa sám neodôvodnil.
Usadil som sa na kondenzátore 33mkf x 250V a diódovom mostíku z diód 1N4007 (keďže je kompaktnejší). S výkonom elektromotora som spokojný.
Video z fungovania elektromotora
Nič nezvyčajné, ale naozaj je lepšie vidieť, ako počuť (v tomto prípade čítať), ako to tam „hučí“, ako to tam „iskrí“. Prajem ti úspešné experimenty, Babay.
IN domácnosti Je zriedkavé vidieť motor bežiaci na jednosmerný prúd. Ale vždy sú inštalované v detských hračkách, ktoré lietajú, jazdia, chodia atď. Vždy sa nachádzajú v autách: v rôznych pohonoch a ventilátoroch. Najčastejšie sa používajú aj v elektromobiloch.
Inými slovami, používajú sa motory priamy prúd kde sa vyžaduje pomerne široký rozsah regulácie rýchlosti a presnosť pri jej udržiavaní.
Elektrická energia v motore sa premieňa na mechanickú energiu, čo spôsobuje jeho otáčanie a časť tejto energie sa vynakladá na ohrev vodiča. Konštrukcia elektrického jednosmerného motora obsahuje kotvu a induktor, ktoré oddeľujú vzduchové medzery. Na vytvorenie je určený induktor pozostávajúci z prídavných a hlavných pólov a rámu magnetické pole. Kotva zostavená zo samostatných plechov, pracovné vinutie a kolektor, vďaka ktorému je do pracovného vinutia privádzaný jednosmerný prúd, tvoria magnetický systém. Zberač je valec namontovaný na hriadeli motora, zostavený z medených dosiek, ktoré sú navzájom izolované. Konce vinutia kotvy sú prispájkované k jeho výstupkom. Prúd je z komutátora odvádzaný pomocou kief upevnených v určitej polohe v držiakoch kefiek, čím je zabezpečený požadovaný prítlak na povrch komutátora. Kefy sú spojené s krytom motora pomocou traverzy.
Počas prevádzky sa kefy posúvajú po povrchu rotujúceho komutátora a pohybujú sa z jednej dosky na druhú. Súčasne v paralelných častiach vinutia kotvy dochádza k zmene prúdu (keď kefa skratuje otáčku). Tento proces sa nazýva prepínanie.
Pod vplyvom jeho magnetického poľa vzniká v uzavretej časti vinutia samoindukčné emf, spôsobujúci vzhľad prídavný prúd, ktorý rozdeľuje prúd nerovnomerne po povrchu kefiek, čo vedie k iskreniu.
Frekvencia otáčania– jedna z jeho najdôležitejších vlastností. Dá sa nastaviť tromi spôsobmi: zmenou budiaceho toku, zmenou veľkosti napätia privádzaného do motora, zmenou odporu v obvode kotvy.
Prvé dva spôsoby sú oveľa bežnejšie ako tretí, kvôli jeho neekonomickému charakteru. Budiaci prúd sa reguluje pomocou akéhokoľvek zariadenia, v ktorom je možné meniť aktívny odpor (napríklad reostat). Regulácia zmenou napätia vyžaduje zdroj jednosmerného prúdu: menič alebo generátor. Takáto regulácia sa používa vo všetkých priemyselných elektrických pohonoch.
Brzdenie jednosmerným elektromotorom
Existujú tiež tri možnosti brzdenia elektrických pohonov pomocou DPT: protibrzdenie, dynamické a regeneračné. Prvý nastáva v dôsledku zmeny polarity prúdu vo vinutí kotvy a napätia. Druhá nastáva v dôsledku skratu (cez odpor) vinutia kotvy. Elektrický motor Zároveň funguje ako generátor, ktorý premieňa uloženú mechanickú energiu na elektrickú energiu, ktorá sa uvoľňuje vo forme tepla. Toto brzdenie je sprevádzané okamžitým zastavením motora.
Posledná nastane, ak sa elektromotor pripojený k sieti otáča rýchlosťou, ktorá je vyššia ako rýchlosť nečinný pohyb. EMF vinutia motora v tomto prípade prekračuje hodnotu napätia I v sieti, čo vedie k zmene opačného smeru prúdu vo vinutí motora, t.j. motor dodáva energiu do siete a prepína do režimu generátora. Súčasne na hriadeli vzniká brzdný moment.
Výhody jednosmerných motorov
Ich porovnanie s asynchrónne motory, treba poznamenať vynikajúce štartovacie vlastnosti, vysokú (až 3000 ot./min) rýchlosť otáčania, ako aj dobré nastavenie. Môžete spomenúť nejaké nedostatky? Zložitosť dizajnu, nízka spoľahlivosť, vysoké náklady a náklady na opravy a údržbu.
Princíp činnosti DPT
DPT, ako každý moderný motor, funguje na základe „pravidla ľavej ruky“, ktoré každý pozná zo školy a Faradayovho zákona. Keď je prúd pripojený k spodnému vinutiu kotvy v jednom smere a k hornému vinutiu v druhom smere, kotva sa začne otáčať a vodiče uložené v jej drážkach sú vytlačené magnetickým poľom statora alebo vinutia. krytu jednosmerného motora. Spodná časť je tlačená doprava a horná časť je tlačená doľava. V dôsledku toho sa kotva otáča, kým jej časti nevymenia miesto. Na dosiahnutie nepretržitého otáčania je potrebné pravidelne prepólovať vinutie kotvy. To je presne to, čo robí kolektor, komutuje, keď sa vinutie kotvy otáča. Napätie je privádzané do komutátora zo zdroja cez dvojicu grafitových prítlačných kefiek.
Schematické diagramy DPT
Motor striedavý prúd Na rozdiel od DPT sa ľahko pripája. Takéto motory majú zvyčajne vysoké a stredný výkon Vo svorkovnici sú samostatné svorky (od vinutia a kotvy). Kotva je zvyčajne napájaná plným napätím a vinutie je napájané prúdom, ktorý je možné regulovať pomocou reostatu alebo striedavého napätia. Rýchlosť striedavého motora závisí priamo od množstva prúdu dostupného vo vinutí poľa.
V závislosti od toho, ktorá schéma zapojenia jednosmerného motora sa používa, môže byť elektromotor jednosmerný, rozdelený na samobudený a s nezávislé budenie(zo samostatného zdroja).
Schéma zapojenia motora s paralelným budením
Je podobný predchádzajúcemu, ale nemá samostatný zdroj energie.
Keď potrebujete veľkú štartovací prúd, motory so sekvenčným budením sa používajú: v mestskej elektrickej doprave (trolejbusy, električky, elektrické lokomotívy).
Prúdy oboch vinutí sú v tomto prípade rovnaké. Nevýhoda - vyžaduje sa konštantné zaťaženie hriadeľa, pretože keď sa zníži o 25%, rýchlosť otáčania sa prudko zvýši a dôjde k poruche motora.
Existujú aj motory, ktoré sa používajú extrémne zriedkavo - so zmiešaným budením. Ich diagram je uvedený nižšie.
DC bočníkový motor
Pojem „vzrušenie“ sa vzťahuje na stvorenie v elektrické stroje magnetické pole, ktoré je nevyhnutné pre chod motora. Existuje niekoľko schém excitácie:
- S nezávislým budením (vinutie je napájané z externého zdroja).
- Jednosmerný elektromotor s paralelným budením (zdroj energie budiaceho vinutia a kotvy sú zapojené paralelne) - bočník.
- S sekvenčné budenie(obe vinutia sú zapojené do série) – sériové.
- So zmiešaným budením - zložený.
Bezkartáčové motory
Ale motor s kefami, ktoré sa rýchlo opotrebúvajú a vedú k iskreniu, nemožno použiť tam, kde je to potrebné. vysoká spoľahlivosť teda medzi elektrické vozidlá (elektrické bicykle, skútre, motocykle a elektrické vozidlá) najväčšie uplatnenie našli bezkomutátorové elektromotory. Líšia sa vysoká účinnosť, nízke náklady, dobrá špecifická kapacita, dlhý termín servis, malé rozmery, tichý chod.
Činnosť tohto motora je založená na interakcii magnetických polí elektromagnetu a konštantného. Keď je okno 21. storočia a okolo je veľa výkonných a lacných vodičov, je logické vymeniť mechanický menič za digitálny, pridať snímač polohy rotora, ktorý rozhodne, v akom momente sa má na konkrétny cievku a získajte bezkomutátorový jednosmerný motor. Ako snímač sa najčastejšie používa Hallov snímač.
Keďže tento motor nemá žiadne kefy, nevyžaduje pravidelnú údržbu. Jednosmerný motor je ovládaný pomocou riadiacej jednotky, ktorá umožňuje meniť otáčky hriadeľa motora a stabilizovať otáčky na určitej úrovni (bez ohľadu na zaťaženie hriadeľa).
Riadiaca jednotka pozostáva z niekoľkých uzlov:
- Pulzno-fázové riadiace systémy SIFU.
- Regulátor
- Ochrana.
Kde kúpiť elektromotor
Mnoho svetoznámych firiem dnes vyrába 220 V DC elektromotor Môžete si ho kúpiť v internetových obchodoch, ktorých manažéri vám poskytnú komplexné online informácie o vybranom modeli. Veľký výber modely takýchto motorov na webovej stránke http://ru.aliexpress.com/w/wholesale-brushless-dc-motor.html, v katalógu ktorého sa môžete oboznámiť s cenou modelov, ich popisom atď. Aj keď motor, o ktorý máte záujem, nie je v katalógu, môžete si objednať jeho dodávku.
AC kartáčované motory sú široko používané ako pohonné jednotky domáce prístroje, ručné elektrické náradie, elektrické zariadenia automobilov, automatizačné systémy. Schéma zapojenia komutátorového striedavého motora, ako aj jeho štruktúra, pripomínajú schému a štruktúru jednosmerného elektromotora so sériovým budením.
Rozsah použitia takýchto motorov je spôsobený ich kompaktnosťou, nízkou hmotnosťou, jednoduchosťou ovládania a relatívne nízkou cenou. Najžiadanejšie v tomto výrobnom segmente sú elektromotory s nízkym výkonom s vysoká frekvencia rotácia.
- Zjednodušená schéma zapojenia
- Ovládanie motora
- Výhody a nevýhody
- Typické poruchy
Konštrukčné vlastnosti a princíp činnosti
V skutočnosti je striedavý komutátorový motor pomerne špecifické zariadenie, ktoré má všetky výhody jednosmerného stroja, a preto má podobné vlastnosti. Rozdiel medzi týmito motormi je v tom, že teleso statora striedavého motora je vyrobené zo samostatných plechov z elektrickej ocele, aby sa znížili straty vírivými prúdmi. Budiace vinutia AC stroja sú zapojené do série, aby sa optimalizovala prevádzka domáca sieť 220v.
Môže byť jednofázový alebo trojfázový; Vďaka schopnosti pracovať na jednosmernom a striedavom prúde sa tiež nazývajú univerzálne. Konštrukcia obsahuje okrem statora a rotora aj mechanizmus kefa-komutátor a tachogenerátor. Rotácia rotora v komutátorovom motore nastáva v dôsledku interakcie prúdu kotvy a magnetického toku vinutia poľa. Prostredníctvom kief je prúd privádzaný do komutátora zostaveného z lichobežníkových dosiek a je jednou z rotorových jednotiek zapojených do série s vinutiami statora.
Vo všeobecnosti možno princíp činnosti striedavého komutátorového motora názorne demonštrovať pomocou experimentu známeho zo školy s otáčaním rámu umiestneného medzi pólmi magnetického poľa. Ak rámom preteká prúd, začne sa otáčať pod vplyvom dynamických síl. Smer pohybu rámu sa pri zmene smeru aktuálneho pohybu v ňom nemení.
Zapojenie vinutí poľa do série dáva veľký maximálny krútiaci moment, ale objavujú sa vysoké voľnobežné otáčky, čo môže viesť k predčasnému zlyhaniu mechanizmu.
Zjednodušená schéma zapojenia
Typická schéma zapojenia pre kartáčovaný striedavý motor môže obsahovať až desať vývodných kontaktov na svorkovnici. Prúd z fázy L tečie do jednej z kief, potom sa prenáša do vinutia komutátora a kotvy, po ktorom druhá kefa a prepojka prechádzajú na vinutia statora a vystupujú do neutrálneho N. Tento spôsob pripojenia nezabezpečuje reverzáciu motora v dôsledku k tomu, že sériové zapojenie vinutí vedie k súčasnej výmene pólov magnetických polí a v dôsledku toho má moment vždy jeden smer.
Smer otáčania je v tomto prípade možné zmeniť iba zámenou polôh výstupov vinutia na kontaktnej lište. Motor sa zapína „priamo“ len s pripojeným vedením statora a rotora (cez mechanizmus kefa-komutátor). Výstup polovice vinutia slúži na zapnutie druhej rýchlosti. Malo by sa pamätať na to, že s týmto pripojením motor pracuje pri plný výkon od okamihu zapnutia, takže ho možno prevádzkovať maximálne 15 sekúnd.
Ovládanie motora
V praxi motory s rôzne cesty regulácia práce. Komutátorový motor je možné ovládať pomocou elektronický obvod, v ktorom úlohu regulačného prvku zohráva triak, ktorý „prenáša“ dané napätie do motora. Triak funguje ako rýchločinný spínač, ktorého brána prijíma riadiace impulzy a v danom momente ju otvára.
V obvodoch využívajúcich triak je implementovaný princíp činnosti založený na plnovlnnom fázovom riadení, v ktorom je množstvo napätia privádzaného do motora viazané na impulzy prichádzajúce na riadiacu elektródu. Frekvencia otáčania kotvy je priamo úmerná napätiu aplikovanému na vinutia. Princíp činnosti riadiaceho obvodu komutátorového motora je zjednodušene opísaný v nasledujúcich bodoch:
- elektronický obvod vyšle signál do triakovej brány;
- uzáver sa otvorí, prúd preteká vinutiami statora, čím sa otáča kotva motora M;
- tachogenerátor premieňa okamžité hodnoty rýchlosti otáčania na elektrické signály, čo vedie k vzniku Spätná väzba s riadiacimi impulzmi;
- v dôsledku toho sa rotor otáča rovnomerne pri akomkoľvek zaťažení;
- Reverzácia elektromotora sa vykonáva pomocou relé R1 a R
Okrem triaku je tu fázovo-pulzný riadiaci obvod tyristora.
Výhody a nevýhody
Medzi nesporné výhody takýchto strojov patria:
- kompaktné rozmery;
- zvýšená Štartovací moment; „všestrannosť“ - práca so striedavým a jednosmerným napätím;
- rýchlosť a nezávislosť od frekvencie siete;
- jemné nastavenie rýchlosti v širokom rozsahu zmenou napájacieho napätia.
- zníženie trvanlivosti mechanizmu;
- iskrenie medzi komutátorom a kefami;
- zvýšená hladina hluku;
- veľké množstvo kolektorových prvkov.
Typické poruchy
Najväčšiu pozornosť si vyžaduje mechanizmus kefa-komutátor, pri ktorom sa iskrenie pozoruje aj pri bežiacom novom motore. Opotrebované kefy treba vymeniť, aby sa predišlo vážnejším problémom: prehrievaniu lamiel komutátora, ich deformácii a odlupovaniu. Okrem toho môže dôjsť k medzizávitovému skratu vinutia kotvy alebo statora, čo má za následok výrazný pokles magnetického poľa alebo silné iskrenie prechodu komutátor-kefa.
Predčasnému zlyhaniu univerzálneho komutátorového motora možno predísť kompetentná prevádzka zariadení a profesionalita výrobcu v procese montáže výrobku.