Универсальные коллекторные двигатели

В устройствах автоматики и электробытовых приборах широко применяют универсальные коллекторные двигатели (УКД) мощностью от нескольких ватт до нескольких сотен ватт, которые могут работать от источника как постоянного, так и однофазного переменного тока (рис. 5.63).

Универсальный коллекторный двигатель устроен принципиально так же, как и двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением (ДПТ ПВ).

Отличие универсального коллекторного двигателя от двигателя постоянного тока состоит в том, что магнитная система УКД выполнена полностью шихтованной, а катушки обмотки возбуждения ОВ имеют две секции и промежуточные выводы (рис. 5.63). Секционирование обмотки возбуждения двигателя вызвано тем, что при работе от источника переменного напряжения из-за падения напряжения в индуктивном сопротивлении двигателя номинальная частота вращения оказывается меньшей, чем при работе на постоянном токе со_ (рис. 5.62).

Для выравнивая частот вращения при работе на постоянном токе в цепь якоря включают все витки обмотки возбуждения, а при работе на переменном токе — только часть их, вследствие чего соответственно уменьшается магнитный поток двигателя. В этом случае механическая характеристика на УКД на переменном токе соответствует кривой 3 (рис. 5.62).

Рис. 5.63. Схема включения универсального коллекторного двигателя.

В универсальных коллекторных двигателях, выпускаемых отечественной промышленностью, так же как и в коллекторных двигателях переменного тока, обмотку возбуждения разделяют на две части и включают с обеих сторон якоря. Такое включение (симметрирование обмотки) позволяет уменьшить радиопомехи, создаваемые двигателем.

При работе на постоянном токе УКД имеет такие же характеристики как двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением (рис. 5.43). Работа же двигателя на переменном токе имеет ряд специфических особенностей, которые были рассмотрены выше. Характеристики УКД при питании постоянным и переменным током представлены на рис. 5.62.

Рабочие характеристики УКД при его работе на постоянном и переменном токе имеют приблизительно одинаковую форму. При переменном токе ток якоря несколько больше, чем при постоянном токе, из-за появления реактивной составляющей и увеличения активной составляющей вследствие возрастания потерь в стали. По этим же причинам КПД двигателя при переменном токе меньше, чем при постоянном токе.

Регулирование частоты вращения УКД при работе на постоянном токе осуществляют путем включения в цепь якоря переменного активного сопротивления, изменения питающего напряжения и тока возбуждения (шунтированием обмотки возбуждения реостатом). При переменном токе регулирование частоты вращения осуществляют в основном изменением питающего напряжении, реже — включением реостата в цепь якоря.

УКД применяются в схемах автоматики и в бытовых устройствах и приборах, которые могут питаться от источника постоянного или переменного тока.