Com es determina la tensió d'un motor DC amb bobinat en sèrie basant-se en el nombre de voltants al estator?

Relació entre l'enrotllament del estator i la tensió

En un motor de corrent contínua, el nombre de voltants de l'enrotllament del estator (també conegut com a enrotllament de l'armadura) afecta directament la força electromotriu induïda que genera. El valor efectiu de la força electromotriu induïda per fase de l'enrotllament del estator  ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$E1 es pot calcular utilitzant la següent fórmula:

E1 = 4,44 K1 f1 N1 Φ

Entre els quals:

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$E1 és el valor efectiu de la força electromotriu induïda per fase de l'enrotllament del estator.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$K1 és el coeficient d'enrotllament del estator, que depèn de l'estructura de l'enrotllament.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$f1 és la freqüència de la força electromotriu induïda en l'enrotllament del estator, que és igual a la freqüència de l'alimentació.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$N1 és el nombre de voltants de fil en sèrie per cada enrotllament de fase del estator.

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\Phi </span>}$Φ és el flux magnètic de parells de pols del camp magnètic rotatori, és a dir, el valor màxim (en webers) del flux magnètic alternat que passa pels enrotllaments del estator.

El mètode per determinar la tensió

Segons la fórmula anterior, podem deduir que per determinar la tensió d'un motor de corrent contínua amb enrotllament, necessitem conèixer els següents paràmetres:

• Voltants de l'enrotllament del estator ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$N1

• Factor d'enrotllament K1

• Freqüència de la alimentacióf1

• Flux magnètic (Φ)

Un cop es coneixen aquests paràmetres, la força electromotriu induïda E1 es pot calcular utilitzant la fórmula anterior, el que a la vegada determina la tensió del motor.

Consideracions en les aplicacions pràctiques

En les aplicacions pràctiques, la determinació de la tensió per a un motor de corrent contínua amb rotor enrotllat també ha de tenir en compte altres factors com els requisits de disseny del motor, les característiques de la càrrega i el rendiment global del sistema. A més, cal assegurar-se que la tensió calculada es trobi dins el rang d'operació segur del motor.

Càlcul d'exemple

Suposem que tenim un motor de corrent contínua amb un enrotllament del estator de 38 voltants, coeficient d'enrotllamentK1 de 0,9, freqüència de la alimentació  ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$f1 de 50 Hz, i flux  $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\Phi </span>}$Φ de 0,001 Weber. Llavors, podem calcular la força electromotriu induïda  ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$E1 de la següent manera:

E1 = 4,44 × 0,9 × 50 × 38 × 0,001 = 7,22 V

Per tant, la tensió d'aquest motor és aproximadament 7,22V.

Conclusió

A través de la fórmula i els passos anteriors, és possible determinar la tensió d'un motor de corrent contínua amb enrotllament en paral·lel basant-se en el nombre de voltants de l'enrotllament del estator i altres paràmetres rellevants. No obstant això, en les aplicacions pràctiques, també cal tenir en compte altres factors per assegurar el funcionament normal i la seguretat del motor.