Pada motor DC, jumlah putaran dalam lilitan stator (juga dikenal sebagai lilitan armatur) secara langsung mempengaruhi gaya gerak listrik yang diinduksinya. Nilai efektif dari gaya gerak listrik per fase lilitan stator E1 dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
E1 = 4.44 K1 f1 N1 Φ
Di antaranya:
E1 adalah nilai efektif dari gaya gerak listrik per fase lilitan stator.
K1 adalah koefisien lilitan stator, yang bergantung pada struktur lilitan.
f1 adalah frekuensi gaya gerak listrik dalam lilitan stator, yang sama dengan frekuensi sumber daya.
N1 adalah jumlah putaran kawat dalam seri untuk setiap lilitan fase stator.
Φ adalah fluks magnet pasang surut medan magnet yang berputar, yaitu nilai maksimum (dalam weber) dari fluks magnet bolak-balik yang melewati lilitan stator.
Berdasarkan rumus di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa untuk menentukan tegangan motor arus searah yang dililit, kita perlu mengetahui parameter berikut:
Jumlah putaran lilitan stator N1
Faktor Lilitan K1
Frekuensi Dayaf1
Fluks Magnet (Φ)
Setelah parameter ini diketahui, gaya gerak listrik E1 dapat dihitung menggunakan rumus di atas, yang kemudian menentukan tegangan motor.
Dalam aplikasi praktis, menentukan tegangan untuk motor arus searah dengan rotor yang dililit juga perlu mempertimbangkan faktor lain seperti persyaratan desain motor, karakteristik beban, dan kinerja sistem secara keseluruhan. Selain itu, perlu dipastikan bahwa tegangan yang dihitung berada dalam rentang operasi aman motor.
Anggaplah kita memiliki motor DC dengan lilitan stator sebanyak 38 putaran, koefisien lilitanK1 sebesar 0.9, frekuensi daya f1 sebesar 50 Hz, dan fluks Φ sebesar 0.001 Weber. Maka, kita dapat menghitung gaya gerak listrik E1 sebagai berikut:
E1 = 4.44 × 0.9 × 50 × 38 × 0.001 = 7.22 V
Oleh karena itu, tegangan motor ini adalah sekitar 7.22V.
Melalui rumus dan langkah-langkah di atas, dimungkinkan untuk menentukan tegangan motor DC shunt-wound berdasarkan jumlah putaran lilitan stator dan parameter terkait lainnya. Namun, dalam aplikasi praktis, juga perlu mempertimbangkan faktor-faktor lain untuk memastikan operasi normal dan keamanan motor.