Universalmotoren

Universalmotoren sind eine Bauart elektromotorischer Antriebe, die sowohl mit Gleichstrom (DC) als auch mit Wechselstrom (AC) betrieben werden können. Typisch handelt es sich um einen bürstengeführten Motor mit einer Feldwicklung, die in Serie mit der Ankerwicklung geschaltet ist. Dadurch wird derselbe Strom durch Feld- und Ankerwicklung geführt, und die erzeugten Magnetfelder wirken zusammen, um Drehmoment zu erzeugen. Die Bauweise erlaubt eine kompakte, leistungsstarke Bauform und macht den Motor besonders für Haushaltsgeräte attraktiv.

Aufbau und Funktionsweise: Der Stator beherbergt die Feldwicklung, der Rotor trägt die Ankerwicklung. Beide Wicklungen sind in Serie geschaltet. Bei Anlegen von Spannung pulsieren die Magnetfelder, und der Kommutator mit Kohlebürsten sorgt für eine Umpolung der Ströme in den Wicklungen, sodass der Motor kontinuierlich dreht. Da Feld und Anker im gleichen Stromweg liegen, steigt das Drehmoment mit dem Strom, während die Drehzahl stark von der Last abhängt.

Eigenschaften: Universalmotoren erreichen hohe Drehzahlen, oft im Bereich mehrerer zehntausend U/min, und liefern ein hohes Anlauf- und Spitzenmoment bei kompakter Baugröße. Die Drehzahl lässt sich primär durch die Versorgungsspannung regeln; eine frequenzbasierte Steuerung ist untypisch. Betrieb mit AC führt zu lauterem Betrieb als bei geteilten Motoren, und Verschleiß von Bürsten und Kommutator ist üblich. Wärmeentwicklung ist signifikant.

Anwendungen: Sie kommen vor allem in Haushaltsgeräten zum Einsatz, darunter Staubsauger, Küchenmaschinen, Mixer, Bohr- und Schleifmaschinen sowie andere handgehaltene Werkzeuge, wo starkes Drehmoment bei geringem Bauraum gefragt ist.

Vorteile und Nachteile: Vorteile sind hohe Leistungsdichte, kompakte Bauform und gutes Startmoment. Nachteile sind Geräuschentwicklung, Wartungsbedarf durch Bürsten/Kommutator sowie begrenzte Drehzahlregelung bei Wechselstrom.