موتور یونیورسال Universal motor (ساختار ، عملکرد و کاربرد ها ) برق_ الکترونیک
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )
نکته : یکی از انواع موتور های DC میدان سیم پیچی شده موتور یونیورسال است .اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها را می‌توان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه AC کار می‌کنند.
اصول کار این موتور ها بر این اساس است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل می‌شود ، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدان های مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر می‌کند و بنابراین نیروی مکانیکی ایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود.موتور یونیورسال یک نوع موتور الکتریکی است که هم با جریان متناوب (AC) و هم با جریان مستقیم (DC) کار می کند. به همین دلیل به آن یونیورسال، به معنیِ «جهانی»، می گویند.این موتور، در اصل یک موتور خود تحریک (self-excited) جریان مستقیم با سیم پیچ سری است که سیم پیچ استاتور به صورت سری به سیم پیچ روتور و به کموتاتور وصل شده است. موتور یونیورسال در ساختار شبیه موتور سری جریان مستقیم است ولی به تغییرات اندکی نیاز دارد تا بتواند با منبع تغذیه جریان متناوب به خوبی کار کند. این موتور می تواند به خوبی با جریان متناوب کار کند زیرا جهت جریان میدان و جهت جریان آرمیچر هم زمان با منبع تغییر پیدا می کند. در نتیجه گشتاور خالصی در یک جهت تولید می شود. این جهت با توجه به قطعات کموتاتور و قطب های هسته اصلی مشخص می شود.موتور های یونیورسال گشتاور اولیه نسبتاً بالایی دارند که می تواند در سرعت بالا شروع به کار کند. وزن کمی دارند و نیز جمع و جور هستند.
از آنجایی که موتور های یونیورسال هم با جریان AC و هم با جریان DC کار می کنند در موتور های یونیورسال میدان مغناطیسی قطب ها بر خلاف موتور های آسنکرون دوار نیست و سیم پیچ آرمیچر که قسمت گردنده موتور است با سیم پیچ قطب ها سری بسته شده است. پس از عبور جریان از مدار فوق خطوط قوای مغناطیسی قطب ها با خطوط برای برقراری ارتباط قطب ها با آرمیچر که گردان می باشد از قطعه ای بنام کلکتور استفاده می شود. کلکتور از تیغه های مسی کنار هم تشکیل شده است که به شکل استوانه روی محور قرار دارد.در عمل موتور بایستی به صورت خاصی طراحی شود تا با جریان AC سازگاری داشته باشد (امپدانس/راکتانس بایستی مدنظر قرار گیرند) و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یک موتور معادل DC خالص خواهد بود. مزیت این موتور ها این است که می توان تغذیه AC را روی موتور هایی که دارای مشخصه های نوعی موتور های DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتور ها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعت های بالا هستند. جنبه منفی این موتور ها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آن ها است که به علت وجود کموتاتور ایجاد می‌شود و در نتیجه این موتور ها به ندرت در صنایع مشاهده می شوند، اما عمومی ترین موتورهای AC در دستگاه هایی نظیر مخلوط کن و ابزار های برقی استفاده می شوند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )