Menu

Motor elèctric

Què és un motor universal?

El motor universal és un tipus de motor elèctric que pot funcionar tant amb corrent continu com amb corrent altern monofàsic.

Què és un motor universal?

La seva constitució és semblant a la d'un motor sèrie de corrent continu, encara que amb algunes modificacions:

Els nuclis polars, i tot el circuit magnètic, estan construïts amb xapes de ferro a l'silici aïllades i apilades per reduir la pèrdues d'energia per corrents paràsits. Aquests corrents es produeixen a causa de les variacions de l'flux magnètic quan es connecta a una xarxa de corrent altern.

Disposa d'un menor nombre d'espires en l'inductor per no saturar magnèticament el nucli i disminuir així les pèrdues per corrents de Foucault i per histèresi, augmentar la intensitat de corrent i, per tant, el parell motor i millorar el factor de potència.

El motor universal té major quantitat d'espires al induït per compensar la disminució de l'flux a causa de el menor nombre d'espires de l'inductor.

Com funciona un motor universal?

El motor universal és un tipus de motor monofàsic que pot funcionar tant en corrent continu com en corrent altern. La seva constitució és essencialment la de l'motor sèrie de corrent continu i les seves característiques de funcionament són anàlogues.

A continuació representem de forma esquemàtica el diagrama de l'motor universal:

Esquema d'un motor universal - corrent altern i corrent continu

    El motor de sèrie de corrent continu es caracteritza per tenir un fort parell d'arrencada i la seva velocitat està en funció inversa a la càrrega. D'aquesta manera resulta fàcil arribar a velocitats molt elevades quan funciona en buit. En el moment en què el motor universal funciona en corrent altern, aquest inconvenient es veu reduït per què la seva aplicació sol ser en motors de petita potència i les pèrdues per fregaments, coixinets, etc., són elevades pel que fa a l'total, per la qual cosa no presenten el perill d'accelerar-tant, encara que si arriben a velocitats de fins a 20.000 revolucions per minut (rpm). Per aquest motiu resulten bastant idonis per a petits electrodomèstics.

    Perquè un motor elèctric d'aquest tipus pugui funcionar amb corrent altern, cal que el empilado de la seva inductor (el nucli dels electroimants) sigui de xapa magnètica per evitar les pèrdues en el ferro.

    El bobinat inductor dels motors universals sol ser bipolar, amb dos bobines inductores. El motor universal funciona en corrent continu exactament igual que un motor sèrie. Si el motor s'alimenta amb corrent altern, arrenca per si sol, ja que el corrent que recorre el bobinatge inductor presenta cent alternances per segon, el mateix que passa al corrent que recorre el bobinat induït, de manera que el moment de rotació i el sentit de gir romanen constants.

    Quines són les característiques d'un motor universale?

    • En corrent continu és un motor sèrie normal amb les seves mateixes característiques.
    • En corrent altern es comporta de manera similar a un motor sèrie de corrent continu. Com cada vegada que s'inverteix el sentit del corrent, ho fa tant en l'inductor com en l'induït, de manera que el parell motor conserva el seu sentit.
    • Menor potència en corrent altern en contínua, a causa que en alterna el parell és Pulsator.
    • Major espurneja en les escombretes quan funciona en corrent altern, ja que les bobines de l'induït estan travessades per un flux altern quan es posen en curtcircuit per les escombretes, el que obliga a posar un debanat compensador en els motors mitjans per contrarestar la força electromotriu induïda per aquest motiu.

    Els motors universals treballen amb voltatges de corrent continu o corrent altern. Tal motor elèctric, anomenat universal, s'utilitza en serres elèctriques, trepants, estris de cuina, ventiladors, bufadors, batedores i altres aplicacions on es requereix gran velocitat de gir amb càrregues febles o forces resistents petites. Aquests motors per a corrent altern i directa, incloent els universals, es distingeixen per la seva commutador debanat i les escombretes.

    Estator d'un motor elèctric universal

    El circuit elèctric és molt simple, té solament una via per al pas del corrent, perquè el circuit està connectat en sèrie. El seu potencial és major per tenir major flexibilitat en vèncer la inèrcia quan està en repòs, és a dir, té un parell d'arrencada excel·lent, però té una dificultat, i és que no està construït per al seu ús continu o permanent (durant llargs períodes de temps ).

    Una altra dificultat dels motors universals són les emissions electromagnètiques. Les espurnes de el col·lector ( "chisporroteos") juntament amb el seu propi camp magnètic generen interferències o soroll en l'espai radioelèctric. Això es pot reduir per mitjà dels condensadors de pas, de 0,001 μF a 0,01 μF, connectats de les escombretes a la carcassa de l'motor i connectant aquesta a massa. Aquests motors tenen l'avantatge que aconsegueixen grans velocitats de gir, però amb poca força. Existeixen també motors de corrent altern trifàsica que funcionen a 380 V ia altres tensions.

    Quins són els components de l'motor universal?

    Els components d'aquest motor són:

    • Els camps (estator)
    • La massa (rotor)
    • Les escombretes (els excitadors) 
    • Les tapes (les cobertes laterals de l'motor)

    El circuit elèctric és molt simple, té solament una via per al pas del corrent, perquè el circuit està connectat en sèrie. El seu potencial és major per tenir major flexibilitat en vèncer la inèrcia quan està en repòs, és a dir, té un parell d'arrencada excel·lent, però té una dificultat, i és que no està construït per al seu ús continu o permanent (durant llargs períodes de temps ).

    ¿Per què s'utilitzen els motors universals?

      L'ús d'aquests motors en corrent altern està molt estès pel major parell d'arrencada respecte a el dels motors d'inducció i per la seva elevada velocitat de rotació, el que permet reduir la seva grandària i el seu preu. El motor universal és, sens dubte, el motor elèctric més utilitzat en la indústria de l'electrodomèstic.

      Generalment s'utilitza en màquines eines portàtils de tot tipus, electrodomèstics petits com ara serres elèctriques, trepants, estris de cuina, ventiladors, bufadors, batedores i altres aplicacions on es requereix gran velocitat de gir amb càrregues febles o forces resistents petites. Aquests motors per a corrent altern i continu, incloent els universals, es distingeixen per la seva commutador debanat i les escombretes.

      Quins són els avantatges i desavantatges de l'motor universal?

      Avantatges de l'motor universal

      El motor universal de corrent altern presenta els següents avantatges:

      • El motor universal té un parell motor d'arrencada alt durant l'arrencada.
      • Aquest tipus de motor elèctric vaig poder arribar a velocitats més altes (fins a aproximadament 25,000 rpm) comparat amb les velocitats possibles que amb motors asíncrons a la freqüència de la xarxa.
      • A l'igual que amb un motor de corrent continu normal, la velocitat es pot ajustar fàcilment variant la tensió de l'motor.

      Desavantatges de l'motor elèctric universal

        D'altra banda, aquest tipus de motor presenta els següents inconvenients:

        • El commutador present en el motor elèctric està subjecte a desgast i amb freqüència causa espurnes sota la influència de la reacció d'ancoratge resultant. Per limitar les pertorbacions d'EMC, el motor pot estar equipat amb condensadors de supressió, col·locats en paral·lel a l'ancoratge i els inductors de la sèrie acoblada a les línies de subministrament a l'interruptor.
        • El motor universal presenta una baixa eficiència de l'entorn de l'80%, el que resulta en una gran quantitat de producció de calor. Per evitar altes pèrdues per corrents de Foucault, no només s'ha de laminar el rotor sinó també l'estator.
        • L'ús de màquines amb motor universal requereix un manteniment regular. Amb un ús normal, seria bo bufar la carcassa de l'motor periòdicament amb un compressor. Això pot estendre considerablement la vida útil.
        • A causa de el parell de polsos, aquest tipus de motor elèctric produeix moltes vibracions i, per tant, molt soroll.
        Autor:

        Data de publicació: 29 de agost de 2017
        Última revisió: 9 de abril de 2019