Üniversal Motorlar

Üniversal motorlar

Üniversal motorlar

Üniversal motorun yapısı doğru akım (DC) seri motoruna benzer. Statoru sac paketlerinden çıkık kutuplu olarak yapılmış, kutuplara kutup bobinleri yerleştirilmiştir. Rotoru, doğru akım makinası rotoru gibi sac paketlerinden yapılmıştır.

Rotor oluklarına yerleştirilen sargılar DC endüvi sargıları ile aynıdır. Yapısı nedeniyle hem doğru akımda hem de alternatif akımda kullanılabilir. Her iki akımda da kullanıldığı için bu motorlara üniversal motor denir. Seri motorların da özelliklerini de sahiptirler. Rotor ve kutup sargıları seri bağlandığı için bu motorlara üniversal seri motorlar adı verilir.

Üniversal Motor Parçaları

Motorların yapılarında, hem DC motor ve hem de AC motor gibi çalışmaları için stator, rotor, kollektör ve fırça olmak üzere motor parçaları vardır.

Stator (Endüktör)

Üniversal motorlarda manyetik alanın oluştuğu bölümdür. Stator motorun çapına, büyüklüğüne, devir sayısına göre 2 – 4 – 6 – 8 ya da daha çok kutuplu olmaktadır. Statora aynı zamanda kutupta denir. Statorlar  hem doğal mıknatıslı hem de elektromıknatıslı olabilir.

Rotor (Endüvi)

İletkenleri taşıyan ve gerilim indüklenen bölüme (endüvi) rotor adı verilir. Kalınlığı 0,30 –0,70 mm arasında olabilen silisyumlu sacdan rotor yapılır. İstenilen biçim ve ölçülerde silisyumlu saclar preslerle kesilir, tavlanır ve birer yüzeyleri yalıtılır. Yalıtılırken ya kâğıt lak kullanılır yada oksit tabakası meydana getirilir.

Kollektör

Üniversal motorda, rotor sargılarına DC gerilim uygulanmasını kollektör sağlar. Haddeden geçirilen sert bakırın pres edilmesi ile kollektör dilimleri yapılır. 0,5 – 1,5 mm kalınlığında bakır dilimlerin arasına mikanit yada mika yalıtkan konur. Kollektöre konulan bu kalınlık çapına ve komşu dilimlerle arasındaki gerilim farkına göre değişmektedir.

Fırça

Üniversal motorlarda şebeke akımını rotor sargılarından geçirirken fırça kullanılır. Fırça motorun gerilimine ve akım şiddetine bağlı yumuşak sert ve orta sert karbon ya da karbon alaşımdan üretilir.

Üniversal Motor Çalışma Prensibi

Üniversal motora, bir fazlı alternatif gerilim uygulandığı zaman, kutup ve endüvi  sargılarından alternatif akım geçer. Geçen bu akım kutup sargılarında manyetik alan oluşturur. Kutuplarda meydana gelen alan içerisinde bulunan endüvi iletkenlerinden akım geçince, iletkenler kutupların dışına itilir. Bu sırada iki ucundan yataklanan endüvi döner. Alternatif akımın pozitif periyodunda kutup bobinlerinden ve rotordan bir yönde akım geçer: negatif periyodunda ise her ikisinden de tersi yönde bir akım geçer. Rotorda N kutbunun altındaki iletkenler bir yöne itilirken S kutbunun altındaki iletkenlerde ters yöne itilirler.

Rotorun iki tarafındaki bu kuvvet çiftinin oluşturduğu döndürme momenti rotoru döndürür. Alternatif akımın negatif yarım periyodunda ise kutuplardan geçen akımın yönü değiştiği için kutuplar değişir. Aynı anda rotordan geçen akımında yönü değiştiği için kutupların altındaki akım yönleri aynıdır. Manyetik alan tarafından rotor iletkenlerinin itilme yönleri değişmediği için rotor aynı yönde dönmeye devam eder.

Rotor da meydana gelen döndürme momenti, rotordan geçen akıma ve kutupların manyetik akısına bağlıdır. Endüvi ve kutup sargıları seri bağlı olduğu için manyetik akının ve endüvi akımının artışı aynı anda olur. Bu yüzden üniversal motorların kalkış ve döndürme momentleri yüksektir.

Üniversal Motor Özellikleri

Üniversal motor özellikleri; Üniversal motorların diğer motorlardan farkı devirleridir. Doğru akım seri motorlardaki gibi yükle değişmektedir. Devir sayıları yüksüz iken yüksektir.

• Boştaki devir sayıları 11000 -15000 – 1800 – 20000 d/d gibi oldukça yüksek değerlerdir.
• Devir sayıları, motora uygulanan gerilimi değiştirerek ayarlanır.
• Üniversal motorların kutup ve endüvi sargısından birinin uçları değiştirildiğinde o sargıdan geçen akımın yönü değişir.
• Döndürme ve kalkınma momentleri yüksek olur.
• Üniversal motor 1 /500 HP ile 2 /3 HP arasında küçük güçte imal edilir.
• Üniversal motor AA ile çalıştırıldığında DA göre devir sayısı -yük özelliği düşük olur.

Devir Yönünün Değiştirilmesi

Üniversal motor devir yönü değiştirilirken iki yöntem kullanılır.

• Rotor sargılarının uçlarının yer değişerek
• Stator sargılarının uçlarının yer değişerek

Üniversal motor alternatif akımla çalıştırıldığında motor yüklenirse devir sayısı etkilenir. Bu da stator ve kutup sargılarının reaktif dirençleridir. Statorun ve kutup sargılarının reaktif dirençlerinin neden olduğu reaktif gerilim düşümleri statora uygulanan gerilimi düşürür. Bu durumda alternatif akımda çalışan motorun devir sayısı doğru akımda çalışırken meydana gelen devir sayısından düşüktür. Yük altında çalışan bir seri motorun devir sayısı motora uygulanan gerilimi değiştirerek ayarlanır. Üniversal motorun rotor uçlarını veya kutup sargısı uçlarını değiştirerek devir yönü değiştirilebilir. Fakat ikisini de aynı zamanda uyguladığımızda üniversal motorun devir yönü değişmez.

Üniversal Motorların Kullanım Alanları

Üniversal motorların, devir sayılarının yüksek olması sebebiyle; üniversal motorların kullanıldığı yerler daha çok çamaşır makineleri, seyyar taşlama ve zımpara, elektrik süpürgeleri, mikser, kahve değirmenleri, erkek traş makinesi, vantilatör, dikiş makinaları, saç kurutma makinaları gibi cihazlarda kullanılmaktadır. Devir sayıları dişli düzenekleri ile düşürülerek üniversal motor devir ayarı yapılarak matkap ve el brezylerinde kullanılır.