Principio de funcionamiento de un motor universal

Motores universales

El tipo de motor que funciona tanto con corriente continua como con corriente alterna monofásica se denomina motor universal. El motor universal también se denomina motor en serie de CA. El motor universal funciona aproximadamente a la misma velocidad y potencia con alimentación monofásica de CC o de CA.  El motor universal es un motor con bobinado en serie, lo que significa que el bobinado de campo y el bobinado de inducido están conectados en serie. Tiene un alto par de arranque y características de velocidad variable. Funciona a una velocidad peligrosa cuando funciona en vacío.  Los motores universales están diseñados para frecuencias comerciales desde 50Hz o 60Hz hasta DC de frecuencia cero y para voltajes de 250V a 1.5V.Los motores universales se utilizan generalmente en taladros eléctricos de mano, aspiradoras, máquinas de afeitar eléctricas, máquinas de coser, y en muchas más aplicaciones.  Este motor es de tipo conmutador.  Si un motor de corriente alterna en serie se conecta a una fuente de alimentación de corriente alterna, girará y ejercerá un par unidireccional porque la corriente que fluye en el campo y el inducido es la misma y se invierte al mismo tiempo.  La dirección del par desarrollado en el motor en serie de CC está determinada tanto por la polaridad del campo como por la dirección de la corriente que fluye a través del devanado del inducido.  {tocify} $title={Table of Contents}

Ventajas del motor universal

En general, no hay ninguna diferencia constructiva entre un motor universal y un motor en serie de corriente alterna. Sabemos que se realizan modificaciones en el motor en serie de corriente continua para que funcione como un motor en serie de corriente alterna. Del mismo modo, los motores de pequeña potencia (menos de 1 kW) se conocen como motores universales. Estos motores se modifican de nuevo para que puedan funcionar tanto con corriente alterna como con corriente continua.

El devanado de campo (campo en serie) de un motor universal consta de menos vueltas y más vueltas de inducido. De este modo, proporciona una trayectoria magnética de baja reluctancia con circuitos de inducido y campo laminados. Debido a la reducción de las vueltas del campo en serie, los motores producen un campo con baja densidad de flujo. La construcción de los motores universales se puede realizar de dos maneras. Son,

La construcción de un motor de tipo no compensado es la misma que la de un motor normal de corriente continua en serie. Por lo general, consta de 2 polos con una trayectoria magnética laminada, el inducido está enrollado y conectado en serie con el devanado de campo (devanado principal). Los terminales del inducido se sacan a través de los segmentos del conmutador y las escobillas, como se muestra arriba.

Diagrama del motor universal

Un motor universal es un tipo especial de motor que está diseñado para funcionar tanto con corriente continua como con corriente alterna monofásica. Estos motores suelen estar bobinados en serie (el devanado del inducido y el de campo están en serie) y, por lo tanto, producen un alto par de arranque (consulte las características de los motores de CC aquí). Por eso, los motores universales suelen venir incorporados en el dispositivo que deben accionar. La mayoría de los motores universales están diseñados para funcionar a velocidades más altas, superiores a 3500 RPM. Funcionan a menor velocidad con alimentación de CA que con alimentación de CC de la misma tensión, debido a la caída de tensión de reactancia que está presente en la CA y no en la CC.

La construcción de un motor universal es muy similar a la de una máquina de corriente continua. Consta de un estator en el que se montan los polos de campo. Sin embargo, toda la trayectoria magnética (el circuito de campo del estator y el inducido) está laminada. La laminación es necesaria para minimizar las corrientes de Foucault que se inducen durante el funcionamiento en corriente alterna.

El inducido rotativo es de tipo bobinado con ranuras rectas o sesgadas y el conmutador con escobillas descansa sobre él. La conmutación en CA es más pobre que en CC, debido a la corriente inducida en las bobinas del inducido. Por esta razón, las escobillas utilizadas tienen una alta resistencia.

Control universal de la velocidad del motor

Moderno motor universal de bajo coste, procedente de una aspiradora. Los devanados de campo son de hilo de cobre, hacia la parte posterior en ambos lados. El núcleo metálico laminado del rotor es gris, con ranuras más oscuras para el bobinado de las bobinas de alto rendimiento. El conmutador metálico de forma similar (parcialmente oculto hacia la parte delantera) se ha oscurecido por el uso. La gran pieza de plástico moldeado de color marrón en primer plano soporta las guías de las escobillas y las escobillas (en ambos lados), así como el cojinete delantero del motor.

El motor universal es un tipo de motor eléctrico que puede funcionar tanto con corriente alterna como con corriente continua y utiliza un electroimán como estator para crear su campo magnético[1] Es un motor de bobinado en serie conmutado en el que las bobinas de campo del estator están conectadas en serie con las bobinas del rotor a través de un conmutador. A menudo se denomina motor de CA en serie. El motor universal es muy similar a un motor de corriente continua en serie, pero se modifica ligeramente para permitir que el motor funcione correctamente con corriente alterna. Este tipo de motor eléctrico puede funcionar bien con CA porque la corriente en las bobinas de campo y el inducido (y los campos magnéticos resultantes) se alternará (polaridad inversa) de forma sincronizada con la alimentación. Por lo tanto, la fuerza mecánica resultante se producirá en una dirección de rotación consistente, independiente de la dirección de la tensión aplicada, pero determinada por el conmutador y la polaridad de las bobinas de campo[2].