Universelle Lesemotoren
Universal-Lesemotoren sind Elektromotoren mit geringer Erregung und geteilter Wicklungserregung, wodurch sie sowohl mit Gleich- als auch mit Wechselspannung mit annähernd gleichen Eigenschaften und Merkmalen arbeiten können. Solche Elektromotoren werden zum Antrieb von Hochgeschwindigkeitsgeräten mit geringer Leistung und vielen Haushaltsgeräten verwendet. Sie ermöglichen eine einfache, umfassende und reibungslose Geschwindigkeitsregelung.
Vom Design her unterscheiden sich diese Motoren von Motoren. Allzweck-Gleichstrom-Statordesign, ein magnetisches System, das aus voneinander isolierten Schlammblechen aus Elektrostahl mit hervorstehenden Polen zusammengesetzt ist, auf denen zwei Abschnitte der Erregerspule platziert sind. Diese Abschnitte sind in Reihe mit dem Anker geschaltet und befinden sich auf beiden Seiten der Klemmen, wodurch Funkstörungen durch den Kollektor unter den Bürsten reduziert werden, die beim Antrieb des Motors über die Netzwechselspannung aufgrund einer erheblichen Verschlechterung besonders verstärkt werden Schaltbedingungen.
Abhängig von der Konstruktion des Motors kann die Erregerwicklung mit einem Anker innerhalb der Maschine verbunden sein oder über unabhängige externe Klemmen verfügen, was bequemer ist, um die Drehrichtung des Ankers zu ändern, indem die dafür geeigneten Positionen der Drähte geändert werden Klemmen oder für die Klemmen der Erregerspule. Der universelle Motoranker ist genauso aufgebaut wie der Maschinenanker. Gleichstrom, und seine Wicklung ist mit den Kollektorplatten verbunden, an die Bürsten gedrückt werden.
Diese Motoren werden durch direkten Anschluss an ein Gleich- oder Wechselstromnetz gestartet, das der auf dem Typenschild angegebenen Nennspannung entspricht.
Die Serienerregung des Bürstenankers des Universalgeschwindigkeitsmotors ist direkt proportional zur Spannung an seinen Anschlüssen und umgekehrt proportional zur Amplitude des magnetischen Flusses, abhängig von der Belastung der Motorwelle.
Die mechanischen Eigenschaften solcher Elektromotoren unterscheiden sich je nachdem, mit welcher Spannung (Wechselstrom oder Gleichstrom) der Elektromotor betrieben wird, denn wenn er von einem Konstantspannungsnetz gespeist wird, entsteht nur ein Spannungsabfall, der durch die Widerstände der Erregerwicklungen und des Gleichstroms des Ankers erzeugt wird. Während bei Anschluss an die Netzwechselspannung immer noch ein erheblicher induktiver Spannungsabfall an den Erreger- und Ankerwicklungen auftritt. Darüber hinaus kommt es bei Wechselstrom bei niedrigen Ankerdrehzahlen zu einer deutlichen Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom, wodurch das Drehmoment an der Motorwelle stark abnimmt.
Um annähernd die gleichen mechanischen Eigenschaften von Wechselstrom und Gleichstrom zu erhalten, muss ein Gleichstrommotor mit Teilfeldwicklung vollständig und im eingeschalteten Zustand eingesetzt werden Wechselstrom — teilweise, wobei der Motor mit den Klammern „+“ und „-“ oder den Klammern mit der Markierung „~“ an das entsprechende Netzwerk angeschlossen ist.
Im Nennbetrieb entsprechend der Netzgleich- und Wechselspannung ist die Nenndrehzahl des Ankers gleich. Bei Überlastung des an Wechselspannung angeschlossenen Motors nimmt die Ankerdrehzahl jedoch stärker ab und steigt im unbelasteten Zustand schneller an als bei Betrieb am Gleichspannungsnetz.
Im Leerlauf kann die Ankerdrehzahl die Nenndrehzahl überschreiten. 2,5- bis 4-fach und mehr, was aufgrund erheblicher Zentrifugalkräfte, die den Anker zerstören können, nicht zulässig ist. Aus diesem Grund ist die Leerlaufdrehzahl nur für Motoren geringer Leistung zulässig, bei denen relativ hohe mechanische Verluste die Ankergeschwindigkeit begrenzen. Motoren mit vernachlässigbaren mechanischen Verlusten müssen immer eine Nennlast von mindestens 25 % tragen.
Die Geschwindigkeit des Ankers wird durch Ändern der Spannung an den Maschinenklemmen sowie durch Manövrieren der Feldwicklung oder Ankerwicklung mit einem Widerstand gesteuert. Von diesen Möglichkeiten ist die Polregelung, die durch Parallelschaltung der Erregerspule des geregelten Widerstands realisiert wird, die wirtschaftlichste.
Der Hauptvorteil von Universalmotoren im Vergleich zu Asynchron- und Synchronmotoren besteht darin, dass sie aufgrund einer konstanten Erregerwicklung ein erhebliches Anfangsdrehmoment entwickeln und es ermöglichen, ohne Verwendung eines Übersetzungsgetriebes eine viel höhere Ankergeschwindigkeit als bei Synchronmotoren zu erreichen.
Die Geschwindigkeit universeller Lesemotoren begrenzt ihre Größe und ihr Gewicht.
Der Nennwirkungsgrad dieser Maschinen hängt von der Nennleistung, der Drehzahl und der Stromart ab. So variiert er bei Motoren mit einer Nennleistung von 5 bis 100 W zwischen 0,25 und 0,55, bei Maschinen mit einer Nennleistung bis 600 W erreicht er einen Wert von 0,70 und mehr, wobei der Betrieb der Motoren abwechselnd erfolgt Strom geht immer mit einem verringerten Wirkungsgrad einher, der durch erhöhte magnetische und elektrische Verluste verursacht wird. Der Nennleistungsfaktor dieser Motoren beträgt 0,70 – 0,90.