Los motores que se pueden utilizar con una fuente de CA monofásica, así como con una fuente de alimentación y voltajes de CC, se denominan motores universales. También se conoce como Serie monofásica Motor. Un motor universal es un motor de tipo de conmutación. Si se invierte la polaridad de los terminales de línea de un motor en serie de CC, el motor seguirá funcionando en la misma dirección.
La dirección está determinada tanto por la polaridad del campo como por la dirección de la corriente a través del inducido. Como el par es proporcional al flujo y la corriente de armadura. Deje que el motor en serie de CC se conecte a través de un suministro de CA monofásico. Dado que la misma corriente fluye a través del devanado de campo y el devanado de armadura. La inversión de CA de positivo a negativo o viceversa afectará la polaridad del flujo de campo y la dirección de la corriente a través del inducido.
La dirección del par desarrollado seguirá siendo positiva y la dirección de rotación será la misma que antes. La naturaleza del par será pulsante y la frecuencia será el doble de la frecuencia de línea, como se muestra en la siguiente forma de onda.
Por lo tanto, un motor universal puede funcionar tanto en CA como en CC. Sin embargo, un motor en serie diseñado principalmente para funcionamiento con CC si funciona con suministro de CA monofásico tiene los siguientes inconvenientes:
- La eficiencia se vuelve baja debido a la histéresis y las pérdidas por corrientes de Foucault.
- El factor de potencia es bajo debido a la gran reactancia del campo y de los devanados del inducido.
- El chisporroteo en los cepillos es excesivo.
Para superar los siguientes inconvenientes anteriores, se realizan ciertas modificaciones en un motor de serie de CC para que pueda funcionar incluso con corriente CA. Son los siguientes:
- El núcleo de campo está hecho de un material que tiene una baja pérdida por histéresis. Está laminado para reducir la pérdida por corrientes de Foucault.
- El área de los polos de campo se incrementa para reducir la densidad de flujo. Como resultado, se reducen la pérdida de hierro y la caída de tensión reactiva.
- Para obtener el par requerido, se aumenta el número de conductores en la armadura.
Se utiliza un devanado de compensación para reducir el efecto de la reacción del inducido y mejorar el proceso de conmutación. El devanado se coloca en las ranuras del estator como se muestra en la siguiente figura:
El motor serie con el devanado compensado se muestra en la siguiente figura:
El devanado se coloca en la ranura del estator. El eje del devanado de compensación es de 90 grados con el eje del campo principal. El devanado de compensación está conectado en serie tanto con la armadura como con el campo, por lo tanto, se llama compensado conductivamente.
Si el devanado de compensación está cortocircuitado, se dice que el motor está compensado inductivamente. El diagrama de conexión se muestra a continuación:
La construcción del motor universal es la misma que la del motor en serie. Para minimizar el problema de la conmutación, se utilizan escobillas de alta resistencia con mayor área de escobillas. Para reducir las pérdidas por corrientes de Foucault, el núcleo del estator y el yugo están laminados. El motor universal es simple y menos costoso. Se utiliza generalmente para clasificaciones no superiores a 750 W.
La característica del motor Universal es similar a la del motor de la serie DC. Cuando se opera desde un suministro de CA, el motor en serie desarrolla menos par. Al intercambiar las conexiones de los campos con respecto a la armadura, se puede alterar la dirección de rotación.
El control de velocidad de los motores universales se obtiene mediante dispositivos de estado sólido. Este motor es el más adecuado para aplicaciones que requieren altas velocidades. Dado que la velocidad de estos motores no está limitada por la frecuencia de alimentación y es tan alta como 20000rpm.
Aplicaciones de Motor Universal
El motor Universal se utiliza para fines en los que es necesario el control de velocidad y valores elevados de velocidad. Las diversas aplicaciones del Motor Universal son las siguientes:
- Máquinas perforadoras portátiles.
- Se utiliza en secadores de pelo, molinillos y ventiladores de mesa.
- Un motor universal también se usa en sopladores, pulidores y electrodomésticos de cocina.
Esto es todo acerca de Universal Motors.