Muss ein Universalmotor immer mit der Frequenz des Wechselstroms drehen?

Nein, es dreht sich mit einer Geschwindigkeit, die von der Last bestimmt wird. Beachten Sie, dass der Strom und damit das von den Statorspulen erzeugte Magnetfeld entweder gleichphasig oder gegenphasig zum Rotorstrom ist$\pi$-Phasenwechsel ausgelöst durch den Split-Ring-Kommutator. Das Drehmoment in jeder Hälfte der Rotordrehung pulsiert also mit der doppelten Wechselstromnetzfrequenz, weist jedoch unabhängig von der Phase des Wechselstroms immer die gleiche Richtung auf. Die Statorströme erzeugen ein dazu proportionales Magnetfeld$H(t)=\cos(\omega\,t+\delta)$, und das Drehmoment am Rotor ist proportional zu$\tau(t) = I(t)\,H(t)\,\cos(\theta) = H(t)\,\cos(\omega\,t+\delta)\,\cos(\theta) = \cos^2(\omega\,t+\delta)\,\cos(\theta)$, Wo$\theta$ist die Winkelposition des Rotors. Der$\cos^2$Der Begriff sorgt dafür, dass das Drehmoment den Rotor weiter drückt, bis$\theta=0$, an welchem ​​Punkt der geteilte Ringkommutator die Phasenbeziehung zwischen den zwei Wechselströmen umkehrt. Wir sehen also, dass das Drehmoment insgesamt proportional ist zu:

und so geht es immer in die gleiche richtung: der zeitdurchschnitt von$\cos^2(\omega\,t+\delta)$Sein$\frac 12$.