Hur bestämmer du spänningen på en serieuppviklad DC-motor baserat på antalet varv på statorn?

Förhållandet mellan statorvindning och spänning

I en likströmsmotor påverkar antalet vändningar i statorvindningen (även känd som armaturvindning) direkt den inducerade elektromotoriska kraften. Det effektiva värdet av den inducerade elektromotoriska kraften per fas av statorvindningen E1 kan beräknas med följande formel:

E1 = 4.44 K1 f1 N1 Φ

Där:

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$E1 är det effektiva värdet av den inducerade elektromotoriska kraften per fas av statorvindningen.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$K1 är vindningskoefficienten för statorvindningen, vilket beror på vindningens struktur.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$f1 är frekvensen av den inducerade elektromotoriska kraften i statorvindningen, vilken är lika med strömförsörjningens frekvens.

• ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}}_{}$N1 är antalet seriekopplade vändningar per fasvindning i statorn.

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\Phi </span>}$Φ är magnetflödet per polpar i det roterande magnetfältet, dvs. det maximala värdet (i weber) av det alternerande magnetflödet som passerar genom statorvindningarna.

Metoden för att bestämma spänningen

Enligt ovanstående formel kan vi dra slutsatsen att för att bestämma spänningen för en virad likströmsmotor behöver vi känna till följande parametrar:

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

• Vindningsfaktor K1K1

• Strömfrekvens f1f1

• Magnetflöde (Φ)

När dessa parametrar är kända kan den inducerade elektromotoriska kraften E1 beräknas med ovanstående formel, vilket i sin tur bestämmer motorns spänning.

Överväganden i praktiska tillämpningar

I praktiska tillämpningar kräver bestämmandet av spänningen för en virad rotorlikströmsmotor också hänsyn till andra faktorer såsom motorns designkrav, belastningskarakteristika och systemets totala prestanda. Dessutom måste man se till att den beräknade spänningen ligger inom motorns säkra driftområde.

Exempel på beräkning

Antag att vi har en likströmsmotor med en statorvindning på 38 vändningar, vindningskoefficient K1 på 0.9, strömfrekvens f1 på 50 Hz och flux Φ på 0.001 Weber. Då kan vi beräkna den inducerade elektromotoriska kraften E1 enligt följande:

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

Därför är spänningen för denna motor ungefär 7.22 V.

Slutsats

Genom ovanstående formel och steg är det möjligt att bestämma spänningen för en parallellvirad likströmsmotor baserat på antalet vändningar i statorvindningen och andra relevanta parametrar. I praktiska tillämpningar måste dock andra faktorer beaktas för att säkerställa motorns normala drift och säkerhet.