DC stroje ako motor a generátor sa používajú v rôznych elektrických aplikáciách. Hlavnou funkciou generátora je prevádzať energiu z mechanickej na elektrickú, zatiaľ čo motor sa používa na prevod energie z elektrickej na mechanickú. Preto je vstupný výkon generátora jednosmerného prúdu v elektrickej forme, zatiaľ čo výstup je v mechanickej forme. Podobne je vstupný výkon motora v elektrickej forme, zatiaľ čo výstup je v mechanickej forme. Ale v praxi sa konverzia výkonu jednosmerného stroja nedá vykonať úplne kvôli strate výkonu, aby sa mohla znížiť účinnosť stroja. Môže byť definovaný ako pomer výkonu o / p a výkonu i / p. Účinnosť stroja na jednosmerný prúd možno teda testovať pomocou Hopkinsonovho testu.
Čo je Hopkinsonov test?
Definícia: Skúška plného zaťaženia, ktorá sa používa na skúšanie účinnosti a DC stroj je známy ako Hopkinsonov test. Alternatívny názov tohto testu je test chrbta k sebe, test tepla a regeneračný test. Pri tejto skúške sa používajú dva stroje, ktoré sú navzájom elektricky a mechanicky spojené. Z týchto strojov jeden funguje ako motor, zatiaľ čo druhý pracuje ako generátor. The generátor poskytuje mechanickú energiu pre elektrický motor zatiaľ čo motor slúži na pohon generátora.
hopkinsonov test
Preto sa o / p jedného stroja používa ako vstup do iného stroja. Kedykoľvek tieto stroje pracujú pri plnom zaťažení, potom môže byť vstupné napájanie ekvivalentné celkovým stratám strojov. Ak na žiadnom stroji nedôjde k strate, nie je potrebné externé Zdroj . Ak však poklesne o / p napätie generátora, potom potrebujeme ďalší zdroj napätia, aby sme motoru poskytli správne i / p napätie. Preto moc ktorý je čerpaný z externého zdroja, sa môže použiť na prekonanie vnútorných strát strojov.
Schéma zapojenia Hopkinsonovho testu
Schéma zapojenia Hopkinsonovho testu je uvedená nižšie. Obvod môže byť zostavený tak s motorom, ako aj s generátorom spolu so spínačom. Kedykoľvek je motor spustený, potom bočník zabrzdil odpor tohto motora je možné nastaviť tak, aby pracoval pri svojich menovitých otáčkach.
hopkinsonov testovací obvodový diagram
Napätie generátora je teraz možné vytvoriť identickým so zdrojom napätia reguláciou odporu bočného poľa, ktoré je spojené s generátorom. Túto rovnosť dvoch napätí generátora a jeho napájania možno určiť pomocou voltmetra, pretože poskytuje nulové čítanie cez prepínač „S“. Stroj pracuje pri menovitých otáčkach aj pri požadovanom zaťažení zmenou poľných prúdov motora a generátora.
Výpočet efektívnosti stroja pomocou Hopkinsonovho testu
Nech je napájanie stroja „V“, potom môže byť vstup motora odvodený podľa nasledujúcej rovnice.
Vstup motora = V (I1 + I2)
I1 = prúd generátora
I2 = prúd externého zdroja
O / p generátora je VI1 ……. (1)
Ak stroje pracujú s rovnakou účinnosťou, ako je „η“
O / p motora je η x i / p = η V (I1 + I2)
Vstup generátora je výstupom motora potom, η V (I1 + I2)
O / p generátora je vstupom motora potom, η [η x V (I1 + I2)] = η2 V (I1 + I2)…. (2)
Z vyššie uvedených dvoch rovníc môžeme dostať
VI1 = η2 V (I1 + I2) potom I1 = η2 (I1 + I2) = η√I1 / (I1 + I2)
The armatúra stratu medi v motore možno odvodiť z (I1 + I2-I4) 2Ra
Kde,
„Ra“ = odpor kotvy stroja
„I4“ = prúd bočného poľa motora
Strata medi v bočnom poli v motore je „VI4“
Stratu medi v armatúre v generátore možno odvodiť pomocou (I1 + I3) 2Ra
I3 = prúd bočného poľa
Strata medi v bočnom poli v motore je „VI3“
Napájanie napájané z externého zdroja je „VI2“.
Teda stratové straty v rámci strojov budú
W = VI2- (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + (I1 + I3) 2 Ra + VI3
Bludné straty pre stroje sú podobné, takže W / 2 = bludná strata / stroj
Účinnosť motora
Straty v motore možno odvodiť z nasledujúcej rovnice
WM = (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + W / 2
Vstup motora = V (I1 + I2)
Potom možno účinnosť motora odvodiť z ηM = výstup / vstup = (vstupné straty) / vstup
= (V (I1 + I2) -WM) / V (I1 + I2)
Účinnosť generátora
Straty v generátore možno odvodiť z nasledujúcej rovnice
WG = (I1 + I3) 2Ra + VI3 + W / 2
O / p generátora = VI1
Potom možno účinnosť generátora odvodiť z ηG = výstup / vstup = výstup / (výstup + straty)
= VI1 / (VI1 + WG)
Výhody
Výhody Hopkinsonovho testu sú
- Hopkinsonov test spotrebuje veľmi málo energie
- Je to ekonomické
- Túto skúšku je možné vykonať za podmienok plného zaťaženia, aby bolo možné zistiť nárast teploty a komutáciu.
- Zmena stavu železa v dôsledku skreslenia toku sa berie do úvahy z dôvodu stavu plného zaťaženia.
- Účinnosť možno určiť pri rôznom zaťažení.
Nevýhoda Hopkinsonovho testu
Nevýhody Hopkinsonovho testu sú
- Je komplikované nájsť dva rovnaké stroje potrebné pre tento test.
- Dva stroje, ktoré sa používajú v tomto teste, nemôžu byť načítané rovnomerne neustále.
- Nie je možné získať samostatné straty železa používané pre stroje v dôsledku ich excitácie.
- Je zložité riadiť stroje požadovanou rýchlosťou v dôsledku rozsiahlej zmeny poľných prúdov.
Časté otázky
1). Prečo sa vykonáva poľný test, aj keď je prítomný Hopkinsonov test?
Táto skúška na dvoch rovnakých sériových motoroch nie je možná z dôvodu nestability prevádzky a rýchlosti rozbehu
2). Aký je účel testu retardácie?
Retardačný test sa používa na zistenie účinnosti jednosmerného stroja so stabilnou rýchlosťou. V tejto technike zisťujeme straty strojovo podobného stroja a železa.
3). Prečo je účinnosť generátora viac ako motorová?
Pretože vinutia sú hrubšie, majú nízky odpor a nízke straty medi
4). Aké sú rôzne druhy strát?
Sú to železo, vietor a trenie
5). Čo je to test polarity?
Test polarity sa používa na zistenie smeru prúdu v elektrickom obvode
Jedná sa teda o prehľad Hopkinsonovho testu. Je to jeden druh techniky na testovanie účinnosti jednosmerného stroja vzájomným prepojením. Je tiež známy ako úplný záťažová skúška . Tu je otázka, aké sú aplikácie Hopkinsonovho testu?
