交流と直流の両方で運転できるユニバーサルモーター。電流と磁束の向きが変わっても回転方向が変わらない理由を、トルクとの関係から説明します。
単相モーターの中には、直流回路だけでなく交流回路でも運転できるものがあり、ユニバーサルモーターと呼ばれます。直流電源の端子極性を反転しても同じ方向に回り続ける、この種のモーターは整流子形モーターとも呼ばれます。
モーターの回転方向は、界磁の極性と電機子電流の方向によって決まります。トルクは電機子電流と磁束に比例するためです。直流モーターを交流のユニバーサルモーター回路につないだ場合、交流電流が負から正へ反転すると、電機子電流と磁束の極性がともに変わりますが、回転方向は変わりません。
発生するトルクの向きが正であれば、交流回路の極性変化によってモーターの回転方向が変わることはありません。ただし、トルクには脈動があるため、その周波数は電源周波数の2倍になります。
この仕組みにより、ユニバーサルモーターは交流回路でも直流回路でも同等の効率で動作します。一方、直流専用として設計されたモーターを単相交流につなぐと、問題が生じる場合があります。