Stejnosměrné stroje jako motor a generátor se používají v různých elektrických aplikacích. Hlavní funkcí generátoru je převod energie z mechanické na elektrickou, zatímco motor se používá k převodu energie z elektrické na mechanickou. Proto je vstupní výkon generátoru stejnosměrného proudu v elektrické formě, zatímco výstup je v mechanické formě. Podobně je vstupní výkon motoru v elektrické formě, zatímco výstup je v mechanické formě. V praxi však nelze přeměnu výkonu stejnosměrného stroje provést úplně kvůli ztrátě výkonu, takže lze snížit účinnost stroje. Lze jej definovat jako poměr výkonu o / p a výkonu i / p. Účinnost stejnosměrného stroje lze tedy testovat pomocí Hopkinsonova testu.
Co je Hopkinsonův test?
Definice: Zkouška plným zatížením, která se používá k testování účinnosti a DC stroj je známý jako Hopkinsonův test. Alternativní název tohoto testu je zády k sobě, běh tepla a regenerační test. Tato zkouška využívá dva stroje, které jsou navzájem elektricky a mechanicky spojeny. Z těchto strojů jeden funguje jako motor, zatímco druhý pracuje jako generátor. The generátor poskytuje mechanickou energii pro elektrický motor zatímco motor se používá k pohonu generátoru.
hopkinsonův test
Proto se o / p jednoho stroje používá jako vstup do jiného stroje. Kdykoli tyto stroje běží při plném zatížení, pak může být vstupní napájení ekvivalentní celkovým ztrátám strojů. Pokud nedojde ke ztrátě na žádném stroji, není potřeba externí zdroj napájení . Pokud však poklesne o / p napětí generátoru, potřebujeme další zdroj napětí, abychom motoru poskytli správné i / p napětí. Proto, energie který je čerpán z externího zdroje, lze použít k dobytí vnitřních ztrát strojů.
Schéma zapojení Hopkinsonova testu
Schéma zapojení Hopkinsonova testu je uvedeno níže. Obvod může být sestaven s motorem i generátorem společně se spínačem. Kdykoli je motor spuštěn, pak bočník podal odpor tohoto motoru lze nastavit tak, aby běžel při jmenovitých otáčkách.
hopkinsonův testovací obvodový diagram
Nyní může být napětí generátoru shodné s napětím pomocí regulace odporu bočního pole, které je spojeno napříč generátorem. Tuto rovnost dvou napětí generátoru a jeho napájení lze specifikovat pomocí voltmetru, protože poskytuje nulové čtení přes přepínač „S“. Stroj pracuje při jmenovitých otáčkách i při požadovaném zatížení změnou polních proudů motoru i generátoru.
Výpočet účinnosti stroje Hopkinsonovým testem
Nechť je napájecí napětí stroje „V“, pak lze vstup motoru odvodit podle následující rovnice.
Vstup motoru = V (I1 + I2)
I1 = proud generátoru
I2 = proud externího zdroje
O / p generátoru je VI1 ……. (1)
Pokud stroje pracují se stejnou účinností, která je „η“
O / p motoru je η x i / p = η V (I1 + I2)
Vstup generátoru je výstupem motoru poté, η V (I1 + I2)
O / p generátoru je vstup motoru, pak η [η x V (I1 + I2)] = η2 V (I1 + I2)…. (2)
Z výše uvedených dvou rovnic můžeme dostat
VI1 = η2 V (I1 + I2) pak I1 = η2 (I1 + I2) = η√I1 / (I1 + I2)
The armatura ztrátu mědi v motoru lze odvodit pomocí (I1 + I2-I4) 2Ra
Kde,
„Ra“ = odpor kotvy stroje
„I4“ = proud bočního pole motoru
Ztráta mědi bočním polem v motoru je „VI4“
Ztráta mědi kotvy v generátoru může být odvozena z (I1 + I3) 2Ra
I3 = proud bočního pole
Ztráta mědi bočním polem v motoru je „VI3“
Napájení z externího zdroje je „VI2“
Bludné ztráty uvnitř strojů tedy budou
W = VI2- (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + (I1 + I3) 2 Ra + VI3
Bludné ztráty pro stroje jsou podobné, takže W / 2 = bludná ztráta / stroj
Účinnost motoru
Ztráty v motoru lze odvodit z následující rovnice
WM = (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + W / 2
Vstup motoru = V (I1 + I2)
Potom lze účinnost motoru odvodit pomocí ηM = výstup / vstup = (vstupní ztráty) / vstup
= (V (I1 + I2) -WM) / V (I1 + I2)
Účinnost generátoru
Ztráty v generátoru lze odvodit z následující rovnice
WG = (I1 + I3) 2Ra + VI3 + W / 2
O / p generátoru = VI1
Potom lze účinnost generátoru odvodit pomocí ηG = výstup / vstup = výstup / (výstup + ztráty)
= VI1 / (VI1 + WG)
Výhody
Výhody Hopkinsonova testu jsou
- Hopkinsonův test používá velmi málo energie
- Je to ekonomické
- Tuto zkoušku lze provést za podmínek plného zatížení, aby bylo možné zkoumat nárůst teploty a komutace.
- Změna stavu železa v důsledku zkreslení toku je brána v úvahu kvůli stavu plného zatížení.
- Účinnost lze určit při různých zatíženích.
Nevýhoda Hopkinsonova testu
Nevýhody Hopkinsonova testu jsou
- Je složité objevit dva rovnocenné stroje požadované pro tento test.
- Dva stroje použité v tomto testu nelze načítat rovnoměrně neustále.
- Je nemožné získat oddělené ztráty železa používané pro stroje v důsledku jejich buzení.
- Kvůli rozsáhlým změnám polních proudů je složité řídit stroje požadovanou rychlostí.
Časté dotazy
1). Proč se provádí polní test, i když je přítomen Hopkinsonův test?
Tato zkouška na dvou stejných motorech není možná z důvodu nestability provozu a rychlosti rozběhu
2). Jaký je účel testu retardace?
Zkouška zpomalení se používá k odhalení účinnosti stejnosměrného stroje se stabilní rychlostí. V této technice objevujeme ztráty strojního mechanismu a železa.
3). Proč je účinnost generátoru více než motor?
Protože vinutí jsou silnější, mají nízký odpor a nízké ztráty mědi
4). Jaké jsou různé typy ztrát?
Jsou to železo, vítr a tření
5). Co je to test polarity?
Test polarity se používá ke zjištění směru proudu v elektrickém obvodu
Jedná se tedy o přehled Hopkinsonova testu. Jedná se o jeden druh techniky pro testování účinnosti stejnosměrného stroje vzájemným propojením. To je také známé jako plné zátěžový test . Zde je otázka, jaké jsou aplikace Hopkinsonova testu?
