W tym poście omówimy silnik uniwersalny, w tym sposób jego działania, jego wynalazcę i jego charakterystykę. Zbadamy również, dlaczego silnik z uzwojeniem szeregowym nie może pracować na biegu jałowym i jakie są charakterystyczne cechy silnika z uzwojeniem szeregowym.
Co to jest silnik uniwersalny?
Silnik uniwersalny to silnik elektryczny przeznaczony do pracy zarówno na źródłach prądu przemiennego (prądu przemiennego), jak i prądu stałego (prądu stałego). Ten typ silnika jest szeroko stosowany w urządzeniach i narzędziach gospodarstwa domowego ze względu na jego wszechstronność i zdolność do wydajnej pracy przy różnych rodzajach zasilania elektrycznego. Silniki uniwersalne charakteryzują się szeregowo uzwojonym twornikiem i uzwojeniami wzbudzenia, co przyczynia się do ich wysokiego momentu rozruchowego i możliwości zmiennej prędkości.
Jak działa silnik uniwersalny?
Silnik uniwersalny działa na zasadzie elektromagnetyzmu. Wykorzystuje komutator do odwrócenia kierunku przepływu prądu przez uzwojenia twornika, umożliwiając silnikowi utrzymanie stałego kierunku obrotu. Przy zasilaniu prądem przemiennym lub stałym prąd przepływa zarówno przez twornik, jak i uzwojenie pola, tworząc pole magnetyczne wytwarzające moment obrotowy. Komutator okresowo odwraca kierunek prądu, umożliwiając ciągły obrót i dzięki czemu nadaje się zarówno do pracy na prąd przemienny, jak i stały.
Kto wynalazł silnik uniwersalny?
Silnik uniwersalny został wynaleziony przez amerykańskiego inżyniera i wynalazcę Josepha Henry’ego na początku XIX wieku. Praca Henry’ego położyła podwaliny pod rozwój silnika uniwersalnego, który stał się popularny ze względu na możliwość dostosowania do różnych źródeł zasilania i wydajność w różnych zastosowaniach.
Dlaczego silnik z uzwojeniem szeregowym nie może pracować na biegu jałowym?
Silnik z uzwojeniem szeregowym nie może pracować na biegu jałowym, ponieważ w celu wytworzenia wystarczającego momentu obrotowego wykorzystuje wysoki prąd płynący zarówno przez twornik, jak i uzwojenie wzbudzenia. Na biegu jałowym silnik byłby obciążony niskim obciążeniem, co prowadziłoby do dużych prędkości i potencjalnego uszkodzenia na skutek nadmiernych sił odśrodkowych. Dodatkowo brak znacznego obciążenia może spowodować przegrzanie silnika, gdyż prąd płynący przez uzwojenia nie byłby zrównoważony, co prowadziłoby do nieefektywnej pracy.
Jakie są cechy silnika z uzwojeniem szeregowym?
Silniki z uzwojeniem szeregowym charakteryzują się:
- Wysoki moment rozruchowy: Zapewniają duży moment rozruchowy dzięki szeregowemu połączeniu twornika i uzwojeń wzbudzenia, co zwiększa przepływ prądu.
- Zmienna prędkość: Prędkość silnika z uzwojeniem szeregowym zmienia się w zależności od obciążenia; ma tendencję do pracy z dużymi prędkościami przy małych obciążeniach i wolniejszymi prędkościami przy większych obciążeniach.
- Wysoki pobór prądu: Silniki te pobierają duży prąd podczas uruchamiania, co przyczynia się do ich wysokiego momentu obrotowego.
- Ryzyko nadmiernej prędkości: Bez odpowiedniego obciążenia silniki z uzwojeniem szeregowym mogą przekraczać prędkość i potencjalnie ulec awarii, przez co nie nadają się do pracy na biegu jałowym.
Mamy nadzieję, że to wyjaśnienie wyjaśnia działanie silnika uniwersalnego, jego wynalazcę oraz charakterystykę silników z uzwojeniem szeregowym, w tym dlaczego nie mogą one pracować na biegu jałowym.
