Hvordan bestemmer du spenningen på en serieforbindelse-DC-motor basert på antallet av viklinger på stator?

Forholdet mellom statorvinding og spenning

I en DC-motor påvirker antallet av vindinger i statorvindingen (også kjent som armaturetvindingen) direkte den induksjonelle elektromotorkraften den genererer. Den effektive verdien av den induksjonelle elektromotorkraften per fase av statorvindingen  ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$E1 kan beregnes ved hjelp av følgende formel:

E1 = 4.44 K1 f1 N1 Φ

Der:

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$E1 er den effektive verdien av den induksjonelle elektromotorkraften per fase av statorvindingen.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$K1 er vindingkoeffisienten til statorvindingen, som avhenger av strukturen til vindingen.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$f1 er frekvensen til den induksjonelle elektromotorkraften i statorvindingen, som er lik kraftforsyningens frekvens.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$N1 er antallet av trådreiser i serie for hver fasevinding i stator.

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\Phi </span>}$Φ er polparmagnetisk fluks av det roterende magnetfeltet, altså den maksimale verdien (i weber) av den alternerende magnetiske fluksen som passerer gjennom statorvindingene.

Metoden for å bestemme spenningen

Basert på ovennevnte formel, kan vi slutte at for å bestemme spenningen til en viklet direktestrøm motor, må vi kjenne følgende parametre:

• Antall vindinger i stator ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$N1

• Vindingfaktor K1

• Strømfrekvensf1

• Magnetisk fluks (Φ)

Når disse parameterne er kjent, kan den induksjonelle elektromotorkraften E1 beregnes ved hjelp av ovennevnte formel, som igjen bestemmer motorens spenning.

Overveielser i praksis

I praksis, når man bestemmer spenningen for en viklet rotormotor med direktestrøm, må man også ta hensyn til andre faktorer som motors designkrav, belastningskarakteristika og systemets overordnede ytelse. Det er også nødvendig å sikre at den beregnede spenningen ligger innenfor motorens sikre driftsramme.

Eksempel på beregning

La oss anta at vi har en DC-motor med 38 vindinger i stator, vindingkoeffisientK1 av 0.9, strømfrekvens  ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$f1 av 50 Hz, og fluks  $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\Phi </span>}$Φ av 0.001 Weber. Da kan vi beregne den induksjonelle elektromotorkraften  ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$E1 som følger:

E1 = 4.44 × 0.9 × 50 × 38 × 0.001 = 7.22 V

Dermed er spenningen til denne motoren omtrent 7.22V.

Konklusjon

Gjennom ovennevnte formel og trinn, er det mulig å bestemme spenningen til en shuntviklet DC-motor basert på antallet av vindinger i statorvindingen og andre relevante parametre. Imidlertid, i praksis, er det også nødvendig å ta hensyn til andre faktorer for å sikre normal drift og sikkerhet for motoren.