Universaalmootor
Ehitus ja tööpõhimõte
Universaalse kommutaatormootori võimsus on tavaliselt kuni 300 W. Mootoritel, mille võimsus on mõnisada vatti, on elektromagnetitega neljapooluseline staator. Mootori võrku lülitamisel ei pea mootorit eelnevalt koormama, kuna hõõrdekadu laagrites ja harjasõlmedes on küllaltki suur. Seetõttu mootori pöörlemiskiirus ei saavuta mootori jaoks ohtlikku kriitilist väärtust. Toites mootorit vahelduvvoolul sama suure pingega kui alalisvoolu korral, avaldub üks mootori eripära ja ka eelis. See ilmneb tööl väikese kiirusega (käivitus ja liigkoormus), kus staatorimähise induktiivtakistus piirab tarbitavat võimsust ja vastavalt mootori maksimaalset momenti orienteeruvalt 3–5 Mn-ni. Samal ajal on see alalisvoolu korral 5–10 Mn. Selleks et mootorite mehaanilised tunnusjooned alalisvoolu- ja vahelduvvoolutoite korral palju ei erineks, kasutatakse staatorimähise sektsioneerimist ja eraldi väljavõtet. Vahelduvvoolu korral on staatorimähise keerdude arv väiksem, mistõttu vool suureneb. Võimsatel alalisvoolu-kommutaatormootoritel on lisaprobleem. Kommutatsiooni hetkel, kui sektsioon läbib neutraali, muudab ankru (rootori) sektsiooniga ahelduv magnetvoog oma suunda vastupidiseks, mis indutseerib sektsioonis nn reaktiivse allikasisepinge. Kuna ankru (rootori) sektsiooniga aheldub ka staatori pulseeriv magnetväli, siis sektsioonide ümberlülitamise käigus indutseeritakse sektsiooni ka nn transformatoorne allikapinge. Viimase amplituud on suurim käivitamisel ja väheneb rootori kiirenemisel sünkroonkiiruseni, olles sünkroonkiirusel võrdne nulliga. Edasisel kiiruse kasvamisel suureneb amplituud jällegi võrdeliselt ankru (rootori) kiirusega. Probleemi lahendamiseks tuleb vähendada aheldusvoo suurust. Selleks püütakse kasutada ühekeerulist sektsiooni ja suurendada sektsiooni aktiivtakistust. Üheks võtteks on lisada kollektori lestade juurde takistid. kus on lihtne tagada nende jahutust. Samuti saab kasutada suurema eritakistusega harju. Lisapooluste kasutamist pole muutuva kiiruse korral kerge teostada. Harjade ja kollektorisõlme tööiga määrab tavaliselt universaalsete kommutaatormootorite tööea, mis tänapäevaste olmemasinate korral on võrreldav nende mehaanilste ülekannete ja talitlussõlmede tööeaga. Mootori nimimoment projekteeritakse 3–5 korda väiksemaks suurimast arendatavast momendist. Tühijooksu pöörlemiskiirust piirab vaid kadu mootoris. Seetõttu võib võimsa mootori käivitamine ilma koormuseta põhjustada selle purunemise – "lõhkijooksmise". Asünkroonmootor säilitab nn ventilaatori tunnusjoone tõttu nimikiiruse lähedase kiiruse ka siis, kui koormusmoment suureneb järsku ka kümneid protsente. Seejuures väheneb võlli pöörlemiskiirus vähe, vaid mõni protsent. Võlli kiiruse märgataval vähenemisel kuni kriitilise momendini mootori moment ei kasva, vaid langeb nullini ja mootor seiskub. Tühijooksul on pöörlemiskiirus muutumatu ja on veidi suurem nimikiirusest. Ühefaasilisel asünkroonmootoril seonduvad käivitamisega lisaprobleemid, kuna tavaoludes mootor momenti ei arenda. Et pulseeriva välja korral tekitada pöördemomenti, kasutatakse uurde lõhestamist; kunstliku lisafaasi tekitamist kondensaatori või takisti abil. Vastasfaasis vähendab pöördväli teoreetilise1t ühefaasilise asünkroonmasina kasuteguri 50–60%-ni.