Jak określić napięcie szeregowego silnika prądu stałego na podstawie liczby zwojów w statorze

Związek między cewką stojanową a napięciem

W silniku prądu stałego liczba zwojów w cewce stojanowej (znanej również jako cewka armaturowa) bezpośrednio wpływa na wygenerowane przez nią napięcie elektromotoryczne. Efektywna wartość napięcia elektromotorycznego na fazę cewki stojanowej E1 może być obliczona za pomocą następującego wzoru:

E1 = 4.44 K1 f1 N1 Φ

Gdzie:

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$E1 jest efektywną wartością napięcia elektromotorycznego na fazę cewki stojanowej.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$K1 to współczynnik zwinięcia cewki stojanowej, który zależy od struktury zwinięcia.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$f1 to częstotliwość napięcia elektromotorycznego w cewce stojanowej, która jest równa częstotliwości źródła zasilania.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$N1 to liczba zwojów przewodów szeregowych dla każdego zwoju fazy stojana.

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\Phi </span>}$Φ to strumień magnetyczny pary biegunowej pola magnetycznego, czyli maksymalna wartość (w weberach) zmiennego strumienia magnetycznego przechodzącego przez cewki stojanowe.

Metoda określania napięcia

Na podstawie powyższego wzoru możemy wnioskować, że aby określić napięcie silnika prądu stałego ze zwinięciem, musimy znać następujące parametry:

• Liczba zwojów cewki stojanowej ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$N1

• Współczynnik zwinięcia K1

• Częstotliwość zasilania f1

• Strumień magnetyczny (Φ)

Po uzyskaniu tych parametrów, napięcie elektromotoryczne E1 można obliczyć za pomocą powyższego wzoru, co pozwala określić napięcie silnika.

Uwagi dotyczące praktycznych zastosowań

W praktycznych zastosowaniach, określanie napięcia dla silnika prądu stałego ze zwinięciem wymaga również uwzględnienia innych czynników, takich jak wymagania projektowe silnika, charakterystyka obciążenia i ogólne wydajność systemu. Ponadto, trzeba upewnić się, że obliczone napięcie mieści się w bezpiecznym zakresie pracy silnika.

Przykładowe obliczenie

Załóżmy, że mamy silnik prądu stałego o 38 zwojach cewki stojanowej, współczynniku zwinięcia K1 wynoszącym 0.9, częstotliwości zasilania f1 równej 50 Hz i strumieniu magnetycznym Φ równym 0.001 Weber. Wtedy możemy obliczyć napięcie elektromotoryczne E1 według następującego wzoru:

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

Zatem, napięcie tego silnika wynosi około 7.22V.

Podsumowanie

Poprzez powyższy wzór i kroki, możliwe jest określenie napięcia silnika prądu stałego ze zwinięciem na podstawie liczby zwojów cewki stojanowej i innych odpowiednich parametrów. Jednak w praktycznych zastosowaniach, należy również uwzględnić inne czynniki, aby zapewnić prawidłowe działanie i bezpieczeństwo silnika.