Como você determina a voltagem de um motor DC com enrolamento em série com base no número de espiras no estator?

Relação entre o enrolamento do estator e a tensão

Em um motor de corrente contínua, o número de espiras no enrolamento do estator (também conhecido como enrolamento do armadura) afeta diretamente a força eletromotriz induzida que gera. O valor eficaz da força eletromotriz induzida por fase do enrolamento do estator  ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$E1 pode ser calculado usando a seguinte fórmula:

E1 = 4,44 K1 f1 N1 Φ

Dentre eles:

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$E1 é o valor eficaz da força eletromotriz induzida por fase do enrolamento do estator.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$K1 é o coeficiente de enrolamento do estator, que depende da estrutura do enrolamento.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$f1 é a frequência da força eletromotriz induzida no enrolamento do estator, que é igual à frequência da alimentação.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$N1 é o número de espiras em série para cada fase do enrolamento do estator.

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\Phi </span>}$Φ é o fluxo magnético do par de polos do campo magnético rotativo, ou seja, o valor máximo (em webers) do fluxo magnético alternado que passa pelos enrolamentos do estator.

O método para determinar a tensão

De acordo com a fórmula acima, podemos inferir que para determinar a tensão de um motor de corrente contínua com enrolamento, precisamos conhecer os seguintes parâmetros:

• Número de espiras do estator ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$N1

• Fator de Enrolamento K1

• Frequência da Alimentaçãof1

• Fluxo Magnético (Φ)

Uma vez que esses parâmetros sejam conhecidos, a força eletromotriz induzida E1 pode ser calculada usando a fórmula acima, o que, por sua vez, determina a tensão do motor.

Considerações em aplicações práticas

Em aplicações práticas, a determinação da tensão para um motor de corrente contínua com rotor enrolado também precisa levar em consideração outros fatores, como os requisitos de design do motor, as características da carga e o desempenho geral do sistema. Além disso, é necessário garantir que a tensão calculada esteja dentro da faixa de operação segura do motor.

Cálculo Exemplo

Suponha que temos um motor de corrente contínua com 38 espiras no enrolamento do estator, coeficiente de enrolamentoK1 de 0,9, frequência da alimentação  ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$f1 de 50 Hz e fluxo  $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\Phi </span>}$Φ de 0,001 Weber. Então, podemos calcular a força eletromotriz induzida  ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$E1 da seguinte forma:

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

Portanto, a tensão deste motor é aproximadamente 7,22V.

Conclusão

Através da fórmula e dos passos acima, é possível determinar a tensão de um motor de corrente contínua com enrolamento paralelo com base no número de espiras do enrolamento do estator e em outros parâmetros relevantes. No entanto, em aplicações práticas, também é necessário levar em conta outros fatores para garantir o funcionamento normal e a segurança do motor.