9_Universalnye_kollektornyedvigateli

Для создания достаточно большого вращающего момента необходима одновременность изменения направления тока в якоре и магнитного потока полюсов, т. е. совпадение по фазе тока в якоре и потока полюсов.
В двигателе параллельного возбуждения такого совпадения по фазе обеспечить нельзя, так как магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, из-за большого индуктивного сопротивления этой обмотки отстает по фазе от приложенного напряжения примерно на четверть периода.
В двигателе последовательного возбуждения ток в якоре является одновременно и током возбуждения, эти токи совпадают по фазе. Поэтому электромагнитный момент двигателя последовательного возбуждеия больше, чем параллельного возбуждения.

В конструктивном отношении универсальные коллекторные двигатели имеют существенное отличие от машин постоянного тока.
Станина и главные полюсы делаются шихтованными из листовой электротехнической стали.
Это дает возможность сократить магнитные потери, которые при работе от сети переменного тока повышаются.
Переменный ток в обмотке возбуждения вызывает перемагничивание всей магнитной цепи, включая станину и главные полюсы.

Недостаток УКД-тяжелые условия коммутации.
Это связано с тем, что в коммутирующих секциях помимо реактивной ЭДС и ЭДС внешнего поля наводится трансформаторнаяЭДС.

Трансформаторная ЭДС наводится переменным магнитным потоком возбуждения.
Для уменьшения трансформаторной ЭДС необходимо 1.уменьшить Фмах
Недостаток этого метода- уменьшится мощность двигателя.
Чтобы мощность двигателя осталась прежняя следует увеличить число полюсов в двигателе.
2.применение одновитковых секций в обмотке якоря
Недостаток-увеличивается количество коллекторных пластин , а следовательно габариты двигаеля.

Применение добавочных полюсов с обмоткой включенной последовательно в цепь якоря , позволяет добиться полной компенсации трансформаторной ЭДС только при определенных значениях тока якоря и частоты вращения.При других режимах работы двигателя условия коммутации остаются тяжелыми.

В зависимости от конструкции двигателя обмотка возбуждения может быть соединена с якорем внутри машины или может иметь самостоятельные наружные зажимы,
что удобнее для изменения направления вращения якоря путем перемены мест проводов, подходящих к его зажимам или к зажимам обмотки возбуждения.

Пуск УКД двигателей выполняют непосредственным включением в сеть постоянного или переменного напряжения, которое соответствует номинальному напряжению, указанному в ее табличке.

В УКД стремятся получить примерно одинаковые частоты вращения при номинальной нагрузке как на постоянном, так и переменном токах.
Достигается это тем, что обмотку возбуждения выполняют с ответвлениями: при работе двигателя от сетипостоянного тока обмотка возбуждения используется полностью, а при работе от сети переменного тока-частично.

Схема универсального коллекторного двигателя:
Универсальные двигатели обычно выполняют с двумя обмотками возбуждения. При работе от сети постоянного тока двигатель подключается зажимами «0» и «=», а при работе от сети переменного тока — зажимами «0» и «~».

Расхождение в характеристиках двигателя на постоянном и переменном токе обьясняется тем, что при работе от сети переменного тока на величину и фазу тока оказывает влияние индуктивные сопротивления обмоток якоря и возбуждения.
Уменьшение числа витков обмотки возбуждения обеспечивает сближение характеристик лишь при нагрузке , близкой к номинальной.

Потребляемый двигателем ток при работе от сети переменного тока больше,чем при работе этого же двигателя от сети постоянного тока, так как помимо активной имеет еще и реактивную составляющую.

КПД универсальных двигателей при переменном токе ниже, чем при постоянном, это вызвано повышенными магнитными потерями.

Наряду с универсальными промышленностью изготовляются однофазные коллекторные двигатели переменного тока, предназначенные для работы только от сети переменного тока.
Эти двигатели имеют частоту вращения выше 3000 об/мин при частоте 50 Гц.