How do Universal Motors work ?

Summary

Los motores universales son capaces de operar tanto con corriente continua (CC) como alterna (CA), lo que los hace adecuados para diversas aplicaciones. Están basados en un motor de serie de corriente continua, pero modificados para funcionar con CA. La corriente alterna cambia la dirección del flujo magnético, pero gracias a la estructura del motor, el par motor siempre es unidireccional, lo que permite que el rotor continúe girando. Sin embargo, se requiere realizar modificaciones en el motor de serie de CC para que funcione correctamente con corriente alterna, como la laminación del núcleo y el uso de cepillos de alta resistencia.

Takeaways

• 😀 Los motores universales pueden funcionar tanto con corriente continua (CC) como con corriente alterna (CA), lo que los hace ideales para aplicaciones especiales.
• 😀 Un motor universal es un motor de corriente continua de tipo serie, que tiene una construcción especial para funcionar en ambas modalidades de corriente.
• 😀 Cuando se conecta a una fuente de corriente continua, un motor universal funciona como un motor de corriente continua convencional, con la ayuda de anillos de conmutador.
• 😀 La corriente unidireccional fluye a través de las bobinas del motor, lo que permite que el par de torsión sea siempre unidireccional, manteniendo el rotor en rotación.
• 😀 Al conectar el motor a una fuente de corriente alterna, la corriente cambia de dirección, pero gracias a la conexión en serie de las bobinas de campo y rotor, el flujo magnético también cambia de dirección.
• 😀 Este cambio en la dirección del flujo magnético asegura que el par de torsión siempre actúe en la misma dirección, lo que permite que el rotor continúe girando incluso con corriente alterna.
• 😀 Los motores universales están diseñados para soportar tanto la corriente continua como la alterna sin necesidad de modificaciones complejas.
• 😀 Los motores de corriente continua comunes no funcionan bien con corriente alterna debido a la fluctuación del campo magnético, por lo que requieren modificaciones especiales.
• 😀 Para evitar pérdidas de corriente excesivas en el núcleo del motor, las capas del núcleo deben ser laminadas en los motores universales.
• 😀 Durante la operación con corriente alterna, la acción de transformación induce un voltaje electromagnético (EMF) y puede causar chispas adicionales en el contacto de los cepillos.
• 😀 Los cepillos de un motor universal deben ser de alta resistencia para manejar el aumento de las chispas cuando se opera con corriente alterna.

Q & A

¿Qué es un motor universal?

Un motor universal es un motor especialmente construido como un motor de serie de corriente continua (DC), que puede funcionar tanto con corriente continua (DC) como con corriente alterna (AC).

¿Cómo funciona un motor de serie de corriente continua (DC)?

Cuando se conecta a una fuente de corriente continua, un motor de serie de corriente continua funciona de manera similar a un motor DC, utilizando anillos conmutadores para asegurar que la corriente fluya en una sola dirección a través de las bobinas, generando un torque unidireccional.

¿Qué sucede cuando se conecta un motor de serie a una fuente de corriente alterna (AC)?

Cuando se conecta a una fuente de corriente alterna, el flujo de corriente en las bobinas de campo y rotor cambia de dirección debido a la alternancia de la corriente. Sin embargo, el diseño del motor asegura que el torque siga siendo unidireccional.

¿Cómo se asegura que el torque en un motor universal sea siempre unidireccional bajo corriente alterna?

Aunque la dirección de la corriente cambia con la corriente alterna, el campo magnético también cambia de dirección, lo que asegura que el torque siempre actúe en la misma dirección y el rotor siga girando.

¿Por qué un motor de serie de corriente continua no funcionaría bien con corriente alterna?

Un motor de serie de corriente continua no funcionaría correctamente con corriente alterna debido a la fluctuación del campo magnético, lo que causaría pérdidas de corriente significativas en el núcleo, lo que afecta su rendimiento.

¿Qué modificaciones son necesarias para que un motor de serie de corriente continua funcione con corriente alterna?

Para que un motor de serie funcione con corriente alterna, es necesario modificarlo para reducir las pérdidas de corriente en el núcleo. Esto se logra laminando las capas del núcleo para minimizar las pérdidas por corrientes de Foucault.

¿Cómo influye la inducción de un EMF (fuerza electromotriz) en el funcionamiento de un motor universal con corriente alterna?

Cuando un motor universal opera con corriente alterna, la inducción de un EMF en el núcleo y las bobinas puede causar un aumento de chisporroteo en el contacto con las escobillas. Esto requiere que las escobillas del motor sean de alta resistencia para soportar el contacto sin daño.

¿Por qué es importante usar escobillas de alta resistencia en un motor universal?

Las escobillas de alta resistencia son necesarias para soportar la inducción de EMF y el aumento del chisporroteo en el contacto con el rotor cuando el motor funciona con corriente alterna, evitando el desgaste rápido y mejorando la durabilidad del motor.

¿Qué función desempeñan los anillos conmutadores en un motor universal?

Los anillos conmutadores en un motor universal permiten que la corriente fluya de manera unidireccional a través de las bobinas del motor, asegurando que el torque sea siempre unidireccional y el rotor continúe girando de forma constante.

¿Cómo afecta la frecuencia de la corriente alterna al rendimiento de un motor universal?

A pesar de la frecuencia de la corriente alterna, el diseño del motor universal asegura que el torque siempre actúe en la misma dirección, lo que permite que el rotor continúe girando sin importar la velocidad o la frecuencia de la corriente alterna.