מנוע אוניברסלי הוא מנוע חשמלי הפצוע מסדרה שיכול לפעול הן על זרם זרם חילופין והן על זרם זרם זרם מתח. מדובר בהרבה בהשוואה לאלו של מנועי סדרת DC, אך מנוע הסדרה מפתח פחות מומנט בעת עבודה מאספקת AC מאשר בעבודה עם אספקת DC מקבילה. ניתן לשנות את כיוון הסיבוב על ידי החלפת חיבורים לשדה הנוגע לאבזור כמו במנוע סדרת DC.
העבודה של מנוע אוניברסלי דומה לסדרה מנוע DC . מצד שני, המנוע האוניברסלי מיועד להפעלת זרם חילופין. זה מוכשר לעבוד ב AC או DC. באופן זה, התפתחותו מעט מובחנת. סלילת השדה ומתפתל האבזור מחוברים בסדרה, שני הפיתולים מונעים כאשר מתח מופעל על המנוע. פיתולי השדה והאבזור מייצרים שדה מגנטי הגורם לסיבוב האבזור. למנועים אוניברסליים צנועים בדרך כלל אין תגמול ולהתפתל החלפה יש להם שני מוטות בולטים עם סלילת עירור. התגובה בין שדות מגנטיים נגרמת על ידי זרם זרם חילופין או זרם זרם ישר.
מנוע אוניברסלי
המנוע האוניברסלי מייצר את המומנט החשמלי ביחס לרביעיית זרם האספקה. מכיוון שאותו זרם זורם דרך השדה המתפתל ובאבזור, מכאן שהפיכות זרם זרם חיובי לשלילי, או משלילי לחיובי, ישפיעו בו זמנית על קוטביות שטף השדה ועל כיוון הזרם דרך האבזור. המשמעות היא שכיוון המומנט המפותח יישאר חיובי, והסיבוב ימשיך באותו כיוון. לפיכך, מנוע אוניברסלי יכול לפעול גם על DC וגם על AC. אז למומנט החשמלי יש כיוון מומנט זהה בכל קוטביות זרם וגם בהספק זרם חילופין. מומנט ההתחלה של מנוע אוניברסלי נקבע על ידי הזרם שזורם דרך האבזור ופיתולי השדה. בשל תגובת ההשראה של פיתולים אלה, זרם ההתחלה של AC תמיד יהיה פחות מזרם ההתחלה של DC . כתוצאה מכך, מומנט ההתחלה בהספק AC יהיה נמוך יותר מאשר מומנט ההתחלה בהספק DC. המאפיינים של המנוע האוניברסלי דומים מאוד לאלה של מנועי סדרת DC, אך מנוע הסדרה מפתח פחות מומנט בעת הפעלה מהספק A.C. מאשר בעבודה עם אספקת DC שווה ערך.
ישנם יישומים שונים בהם משתמשים במנועים אוניברסליים, כגון מקדחות כוח, מכונות כביסה, מפוחים ומכשירי מטבח וכו '. הם משמשים גם למטרות רבות ושונות בהן יש צורך בבקרת מהירות ובאיכות גבוהה של מהירות. אנו יכולים למצוא מנועים אוניברסליים בפחות מ 1000 וואט. מנועים אוניברסליים בעלי ציון כוח סוס נתון הם קטנים משמעותית מסוגים אחרים של מנועי AC הפועלים באותו תדר.
בקרת מהירות של מנועי יוניברסל יכולה להיות אפשרית על ידי ביצוע דרכים
- בקרת זווית שלב
- בקרת מסוק PWM
בשיטת בקרת זווית פאזה בקרת מהירות מושגת על ידי שינוי זווית הירי ל- TRIAC. בקרת זווית שלב היא פתרון חסכוני מאוד אך לא יעיל במיוחד. בשיטת PWM מתח קו מתח מתוקן מועבר בתדר גבוה על ידי מכשיר MOSFET או IGBT כוח ליצירת מתח משתנה בזמן עבור המנוע. בשיטה זו לשלוט במנועים באמצעות מתן בקרת מהירות יציבה, נדרשים מניעת זרמים גדולים ושואב זרם הרמוני מינימלי מאספקת החשמל. כדי לעמוד בדרישות אלה, עדיף להשתמש במסוק AC עם משוב זרם ומהיר.
כונן המנוע האוניברסלי AC שולט במהירות הסיבוב באמצעות חלוקת זווית פאזה. שיטה זו מורכבת משינוי מתח ה- RMS המופעל על המנוע. במקרה זה, המתח הוא פונקציה של זווית הירי של הטריאק. בקרת מהירות רציפה של מנוע אוניברסלי הפועל על DC מושגת בקלות רבה באמצעות מעגל תיריסטור . תיריסטור מספק את המנוע במהלך מחזור החשמל החיובי. התיריסטור ובקרתו מחוברים בצורה כזו שה- EMF האחורי של המנוע מפצה את וריאציות עומס המנוע כדי להתאים את המהירות. טכניקת אפנון רוחב הדופק (PWM), המכונה גם כונן המסוק משמשת לכוונון המתח המופעל על המנוע. עם וריאציה של מחזור החובה PWM, ניתן לשנות את המתח האפקטיבי שנראה על ידי המנוע. היתרון של אפנון PWM בכל הנוגע לחלוקת זווית פאזה הוא יעילות גבוהה יותר, פחות רעש אקוסטי והתנהגות EMC טובה יותר, אך זה יכול להשפיע על משך חיי המברשת.
ביישום שלהלן, שדות וארועי האבזור של המנוע מחוברים בסדרה באמצעות הקומוטטור של האבזור. לכן המנוע האוניברסלי ידוע גם כמנוע מסדרת AC או מנוע מתווך AC. ניתן לשלוט על המנוע האוניברסלי ככונן זווית פאזה. ביישום זה השתמשנו בטכניקת בקרת זווית פאזה כדי לשלוט על המתח שניתן למנוע. העברת פאזה של פעימות השערים מאפשרת לגוון במתח האפקטיבי, הנראה על ידי המנוע. כונן זווית הפאזה דורש TRIAC בלבד. אלה הם חלק ממשפחת התיריסטורים וקשורים קשר הדוק למיישרים הנשלטים על ידי סיליקון. עם זאת, שלא כמו SCR, שהם מכשירים חד כיווניים שיכולים להוביל זרם רק לכיוון אחד, TRIAC הם דו כיווניים ולכן זרם יכול לזרום לשני הכיוונים, אלה נראים יותר במעגלים כמו כונני מנוע. TRIACs נראים בדרך כלל ביישומים פשוטים ובעלי צריכת חשמל נמוכה כמו מתגי דימר ביתיים.
MOC3021 הוא מצמדים אופטיים. מצמד אופטי מחבר את צדדי הקלט והפלט עם קרן אור שמווסתת על ידי זרם הקלט. זה הופך אות קלט שימושי לאור, שולח אותו על פני הערוץ הדיאלקטרי, לוכד אור בצד הפלט והופך אותו בחזרה לאות חשמלי. אלה מגיעים בדרך כלל בחבילה קטנה של 6 פינים או 8 פינים, אך הם למעשה שילוב משני מכשירים נפרדים משדר אופטי, בדרך כלל נורית גליום ארסניד ומקלט אופטי כגון פוטו טרנזיסטור או דיאק המופעל באמצעות אור. השניים מופרדים על ידי מחסום שקוף החוסם כל זרם זרם חשמלי בין השניים אך מאפשר מעבר אור. סדרת MOC3020 מורכבת מ דיודות פולטות אינפרא אדום של גליום ארסניד, המצמדות אופטית למתג דו צדדי מסיליקון. הם מיועדים ליישומים הדורשים הפעלת טריאק מבודדת.
עכשיו יש לך מושג לגבי המנועים האוניברסאליים אם יש לך עוד שאלות נוספות בנושא זה או החשמל פרויקטים אלקטרוניים השאר את סעיף ההערות למטה.
פרויקטים אוניברסליים מבוססי מנוע
אשראי צילום
- מנוע אוניברסלי מאת o- דיגיטלי
