Charles Proteus Steinmetz første jobb etter ankomst I Amerika var å undersøke problemene i utformingen av vekselstrøm versjon av børstet kommutator motor. Situasjonen var så ille at motorer ikke kunne utformes før selve konstruksjonen.

suksess eller fiasko for en motordesign er ikke kjent før den faktisk er bygget og testet. Han formulerte lovene om magnetisk hysterese for å finne en løsning. Hysterese er en lagging bak av magnetfeltstyrken i forhold til magnetiseringskraften. Dette gir et tap som ikke er tilstede I DC magnetics.

Lav hysterese legeringer og bryte legeringen i tynne isolerte lamineringer gjorde det mulig å nøyaktig designe AC kommutator motorer før bygging.ac kommutatormotorer, som sammenlignbare DC-motorer, har høyere startmoment og høyere hastighet enn AC induksjonsmotorer.

seriemotoren fungerer godt over synkron hastighet på en konvensjonell VEKSELSTRØMSMOTOR. AC kommutator motorer kan være enten enfase eller poly-fase. Enfaset AC-versjonen har en dobbel linjefrekvensmomentpulsering, ikke tilstede i polyfasemotoren.siden en kommutatormotor kan operere med en mye høyere hastighet enn en induksjonsmotor, kan den gi mer effekt enn en tilsvarende induksjonsmotor. Kommutatormotorer er imidlertid ikke like vedlikeholdsfrie som induksjonsmotorer, på grunn av børste-og kommutatorslitasje.

Enfaset Seriemotor

hvis EN DC-seriemotor utstyrt med et laminert felt er koblet TIL AC, vil den forsinkende reaktansen til feltspolen redusere feltstrømmen betydelig. Mens en slik motor vil rotere, er operasjonen marginal.

mens du starter, armatur viklinger koblet til kommutator segmenter kortsluttet av børstene ser ut som kortsluttet transformator svinger til feltet. Dette resulterer i betydelig overslag og sparking på børstene som armatur begynner å snu.

dette er mindre av et problem som hastigheten øker, som deler lysbue og sparking mellom kommutator segmenter lagging reaktans og lysbue børster er bare tålelig i svært små ukompensert serie AC motorer drives med høy hastighet. Serie AC motorer mindre enn hånd øvelser og kjøkken miksere kan være ukompensert. (Figur under)

Ukompensert SERIE ac motor

Kompensert Serie Motor

lysbue og gnistdannelse reduseres ved å plassere en kompenserende vikling statoren i serie med armaturen plassert slik at dens magnetomotoriske kraft (mmf) avbryter ut armatur ac mmf.

en mindre motor luftspalte og færre felt svinger redusere lagging reaktans i serie med armatur forbedre effektfaktor. Alle, men svært små AC kommutator motorer ansette kompenserende viklinger. Motorer så store som de som er ansatt i en kjøkkenblander, eller større, bruker kompenserte statorviklinger.

Kompensert SERIE AC motor

Universell Motor

det er mulig å designe små (under 300 watt) universelle motorer som går FRA ENTEN DC eller AC. Svært små universelle motorer kan være ukompensert. Større universalmotorer med høyere hastighet bruker kompenserende vikling.

en motor vil kjøre langsommere PÅ AC enn DC på grunn av reaktansen som oppstår MED AC. Toppene i sinusbølgene metter imidlertid den magnetiske banen som reduserer total flux under DC-verdien, og øker hastigheten til» serie » – motoren.

dermed resulterer utligningseffektene i en nesten konstant hastighet FRA DC til 60 Hz. De små linjedrevne apparatene, som øvelser, støvsugere og miksere, som krever 3000 til 10.000 rpm, bruker universelle motorer.

men utviklingen av solid-state likerettere og billig permanente magneter gjør DC permanent magnet motor et levedyktig alternativ.

Frastøtningsmotor

en frastøtningsmotor består av et felt som er direkte koblet til ac-nettspenningen og et par kortsluttede børster motvirket av 15°til 25° fra feltaksen. Feltet induserer en strømstrøm inn i kortsluttet armatur hvis magnetfelt motsetter seg feltspolene.

Hastigheten kan styres ved å rotere børstene med hensyn til feltaksen. Denne motoren har overlegen kommutasjon under synkron hastighet, dårligere kommutasjon over synkron hastighet. Den lave startstrømmen gir høyt startmoment.

AVSTØTNINGS AC motor

Avstøtningsstart Induksjonsmotor

når en induksjonsmotor driver en hard startbelastning som en kompressor, kan det høye startmomentet til avstøtningsmotoren tas i bruk. Induksjonsmotorrotorviklingene bringes ut til kommutatorsegmenter for å starte med et par kortsluttede børster.

ved nær løpehastighet kortslutter en sentrifugalbryter alle kommutatorsegmenter, noe som gir effekten av en ekornburrotor. Børstene kan også løftes for å forlenge børstens levetid. Startmomentet er 300% til 600% av fullhastighetsverdien sammenlignet med under 200% for en ren induksjonsmotor.

Sammendrag: AC kommutator motorer

• enfase serien motoren er et forsøk på å bygge en motor som EN DC kommutator motor. Den resulterende motoren er bare praktisk i de minste størrelsene.
• tillegg av en kompenserende vikling gir kompensert serie motor, overvinne overdreven kommutator sparking. DE FLESTE ac commutator motorer er denne typen. Ved høy hastighet gir denne motoren mer kraft enn en induksjonsmotor i samme størrelse, men er ikke vedlikeholdsfri.
• det er mulig å produsere små apparatmotorer drevet av ENTEN AC eller DC. Dette er kjent som en universell motor.AC-linjen er direkte koblet til statoren til en avstøtningsmotor med kommutatoren kortsluttet av børstene.
• Uttrekkbare kortsluttede børster kan starte en sårrotorinduksjonsmotor. Dette er kjent som en avstøtningsstart induksjonsmotor.