Come si determina la tensione di un motore DC a avvolgimento in serie in base al numero di spire sullo statore?

Relazione tra avvolgimento statorico e tensione

In un motore a corrente continua, il numero di spire nell'avvolgimento statorico (noto anche come avvolgimento armatura) influenza direttamente la forza elettromotrice indotta che genera. Il valore efficace della forza elettromotrice indotta per fase dell'avvolgimento statorico E1 può essere calcolato utilizzando la seguente formula:

E1 = 4,44 K1 f1 N1 Φ

Dove:

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$E1 è il valore efficace della forza elettromotrice indotta per fase dell'avvolgimento statorico.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$K1 è il coefficiente di avvolgimento dello stator, che dipende dalla struttura dell'avvolgimento.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$f1 è la frequenza della forza elettromotrice indotta nell'avvolgimento statorico, che è uguale alla frequenza dell'alimentazione.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$N1 è il numero di spire in serie per ogni avvolgimento di fase dello stator.

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\Phi </span>}$Φ è il flusso magnetico del campo rotante, cioè il valore massimo (in weber) del flusso magnetico alternato che passa attraverso gli avvolgimenti statorici.

Il metodo per determinare la tensione

Secondo la formula sopra, possiamo dedurre che per determinare la tensione di un motore a corrente continua con avvolgimento, dobbiamo conoscere i seguenti parametri:

• Numero di spire dell'avvolgimento statorico ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$N1

• Fattore di avvolgimento K1

• Frequenza dell'alimentazione f1

• Flusso magnetico Φ

Una volta noti questi parametri, la forza elettromotrice indotta E1 può essere calcolata utilizzando la formula sopra, che a sua volta determina la tensione del motore.

Considerazioni nelle applicazioni pratiche

Nelle applicazioni pratiche, la determinazione della tensione per un motore a corrente continua con avvolgimento rotante deve considerare anche altri fattori come i requisiti di progettazione del motore, le caratteristiche del carico e le prestazioni complessive del sistema. Inoltre, è necessario assicurarsi che la tensione calcolata rientri nel range di funzionamento sicuro del motore.

Calcolo di esempio

Supponiamo di avere un motore a corrente continua con un avvolgimento statorico di 38 spire, coefficiente di avvolgimento K1 di 0,9, frequenza dell'alimentazione f1 di 50 Hz e flusso Φ di 0,001 Weber. Allora, possiamo calcolare la forza elettromotrice indotta E1 come segue:

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

Quindi, la tensione di questo motore è approssimativamente 7,22V.

Conclusione

Attraverso la formula e i passaggi sopra, è possibile determinare la tensione di un motore a corrente continua con avvolgimento parallelo in base al numero di spire dell'avvolgimento statorico e ad altri parametri rilevanti. Tuttavia, nelle applicazioni pratiche, è anche necessario tenere conto di altri fattori per garantire il funzionamento normale e la sicurezza del motore.