Mașinile de curent continuu, cum ar fi motorul și generatorul, sunt utilizate în diferite aplicații electrice. Funcția principală a generatorului este de a converti puterea de la mecanică la electrică în timp ce motorul este folosit pentru a converti puterea de la electrică la mecanică. Prin urmare, puterea de intrare a generatorului de curent continuu este în formă electrică, în timp ce ieșirea este în formă mecanică. În mod similar, puterea de intrare a motorului este în formă electrică, în timp ce ieșirea este în formă mecanică. Dar, în practică, conversia puterii unei mașini de curent continuu nu poate fi realizată complet din cauza pierderii de putere, astfel încât eficiența mașinii să poată fi redusă. Poate fi definit ca raportul dintre puterea o / p și puterea i / p. Deci, eficiența mașinii de curent continuu poate fi testată cu ajutorul unui test Hopkinson.
Ce este Testul lui Hopkinson?
Definiție: Un test de încărcare completă care este utilizat pentru a testa eficiența unui Mașină DC este cunoscut sub numele de testul lui Hopkinson. Un nume alternativ al acestui test este înapoi în spate, testul termic și testul regenerativ. Acest test folosește două mașini care sunt conectate electric și mecanic între ele. Din aceste mașini, unul acționează ca un motor, în timp ce altul funcționează ca un generator. generator asigură puterea mecanică a electric motor întrucât motorul este utilizat pentru acționarea generatorului.
testul lui Hopkinson
Prin urmare, o / p-ul unei mașini este utilizat ca intrare către o altă mașină. Ori de câte ori aceste mașini rulează în condiții de încărcare completă, atunci sursa de alimentare poate fi echivalentă cu pierderile totale ale mașinilor. Dacă nu există pierderi în interiorul vreunei mașini, nu este nevoie de externe alimentare electrică . Cu toate acestea, dacă tensiunea o / p a generatorului este scăzută, atunci avem nevoie de o sursă de tensiune suplimentară pentru a furniza o tensiune i / p adecvată motorului. Prin urmare, puterea care este extras din alimentarea exterioară poate fi folosit pentru a cuceri pierderile interioare ale mașinilor.
Diagrama circuitului testului Hopkinson
Diagrama circuitului testului lui Hopkinson este prezentată mai jos. Circuitul poate fi construit cu un motor, precum și cu un generator împreună cu un comutator. Ori de câte ori motorul este pornit, atunci șuntul s-a înregistrat rezistenţă a acestui motor poate fi reglat astfel încât să funcționeze la viteza nominală.
diagrama-circuit-test-hopkinson
Acum, tensiunea generatorului poate fi făcută identică cu sursa de tensiune prin reglarea rezistenței câmpului de șunt care este aliată de-a lungul generatorului. Această egalitate a celor două tensiuni ale generatorului și a sursei sale poate fi specificată cu ajutorul voltmetrului, deoarece oferă o citire zero pe întrerupătorul „S”. Mașina funcționează la viteza nominală, precum și la sarcina dorită prin schimbarea curenților de câmp ai motorului, precum și a generatorului.
Calculul eficienței mașinii prin testul lui Hopkinson
Lăsați tensiunea de alimentare a mașinii să fie „V”, apoi intrarea motorului poate fi derivată prin următoarea ecuație.
Intrarea motorului = V (I1 + I2)
I1 = Curentul generatorului
I2 = Curent sursă externă
O / p al generatorului este VI1 ……. (1)
Dacă utilajele funcționează la aceeași eficiență care este „η”
O / p al motorului este η x i / p = η V (I1 + I2)
Intrarea generatorului este ieșirea motorului atunci, η V (I1 + I2)
O / p al generatorului este intrarea motorului atunci, η [η x V (I1 + I2)] = η2 V (I1 + I2) .... (2)
Din cele două ecuații de mai sus, putem obține
VI1 = η2 V (I1 + I2) apoi I1 = η2 (I1 + I2) = η√I1 / (I1 + I2)
armătură pierderea de cupru din motor poate fi derivată prin (I1 + I2-I4) 2Ra
Unde,
„Ra” = rezistența la armătură a mașinii
‘I4’ = curentul câmpului de șunt al motorului
Pierderea de cupru în câmp de șunt în motor este „VI4”
Pierderea de cupru din armătură în cadrul generatorului poate fi derivată de (I1 + I3) 2Ra
I3 = curent câmp Shunt
Pierderea de cupru în câmp de șunt în motor este „VI3”
Sursa de alimentare extrasă din sursa exterioară este „VI2”
Deci, pierderile rătăcite în cadrul mașinilor vor fi
W = VI2- (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + (I1 + I3) 2 Ra + VI3
Pierderile de rătăcire pentru mașini sunt similare, deci W / 2 = pierdere de rătăcire / mașină
Eficiența motorului
Pierderile din motor pot fi derivate prin următoarea ecuație
WM = (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + W / 2
Intrarea motorului = V (I1 + I2)
Atunci eficiența motorului poate fi derivată prin ηM = ieșire / intrare = (intrare-pierderi) / intrare
= (V (I1 + I2) -WM) / V (I1 + I2)
Eficiența generatorului
Pierderile din generator pot fi derivate prin următoarea ecuație
WG = (I1 + I3) 2Ra + VI3 + W / 2
O / p al generatorului = VI1
Atunci eficiența generatorului poate fi derivată prin ηG = ieșire / intrare = ieșire / (ieșire + pierderi)
= VI1 / (VI1 + WG)
Avantaje
Avantajele testului lui Hopkinson sunt
- Testul lui Hopkinson folosește foarte puțină energie
- Este economic
- Acest test poate fi făcut în condiții de încărcare completă, astfel încât să poată fi examinată o creștere a temperaturii și comutării.
- Schimbarea pierderii de fier din cauza distorsiunii fluxului este luată în considerare din cauza condiției de încărcare completă.
- Eficiența poate fi determinată la sarcini diferite.
Dezavantajul testului lui Hopkinson
Dezavantajele testului lui Hopkinson sunt
- Este complicat să descoperiți două mașini egale necesare pentru acest test.
- Cele două mașini utilizate în acest test nu pot fi încărcate uniform în mod constant.
- Este imposibil să se obțină pierderi separate de fier utilizate pentru mașini datorită excitațiilor lor.
- Este dificil să controlați mașinile la viteza necesară datorită schimbării extinse a curenților de câmp.
Întrebări frecvente
1). De ce se efectuează testul pe teren chiar dacă este prezent testul Hopkinson?
Acest test pe două motoare de serie egală nu este posibil din cauza instabilității de funcționare, precum și a vitezei de fugă
2). Care este scopul testului de întârziere?
Testul de întârziere este folosit pentru a descoperi eficiența unei mașini de curent continuu cu viteză stabilă. În această tehnică, descoperim pierderile mecanicii și fierului asemănător unei mașini.
3). De ce eficiența generatorului este mai mult decât motorul?
Deoarece înfășurările sunt mai groase, rezistență scăzută și pierderi mici de cupru
4). Care sunt diferitele tipuri de pierderi?
Acestea sunt fier, vânt și frecare
5). Ce este testul de polaritate?
Testul de polaritate este utilizat pentru a cunoaște direcția curentului într-un circuit electric
Astfel, este vorba despre o privire de ansamblu asupra Testului lui Hopkinson. Este un fel de tehnică pentru testarea eficienței unei mașini de curent continuu, conectându-se între ele. Este, de asemenea, cunoscut ca un complet test de sarcină . Iată o întrebare pentru dvs., care sunt aplicațiile testului Hopkinson?
