De DC-machines zoals motor en generator worden gebruikt in verschillende elektrische toepassingen. De belangrijkste functie van de generator is om het vermogen van mechanisch naar elektrisch om te zetten de motor wordt gebruikt om het vermogen om te zetten van elektrisch naar mechanisch. Daarom is het ingangsvermogen van de gelijkstroomgenerator in elektrische vorm, terwijl de uitvoer in mechanische vorm is. Evenzo is het ingangsvermogen van de motor in elektrische vorm, terwijl de output in mechanische vorm is. Maar in de praktijk kan de stroomomzetting van een DC-machine niet volledig worden gedaan vanwege het vermogensverlies, zodat de efficiëntie van de machine kan worden verminderd. Het kan worden gedefinieerd als de verhouding tussen o / p-vermogen en i / p-vermogen. Dus de efficiëntie van de DC-machine kan worden getest met behulp van een Hopkinson-test.
Wat is de test van Hopkinson?
Definitie: Een volledige belastingstest die wordt gebruikt om de efficiëntie van een DC-machine staat bekend als de test van Hopkinson. Een alternatieve naam voor deze test is rug aan rug, warmtestart en regeneratieve test. Deze test maakt gebruik van twee machines die elektrisch en mechanisch met elkaar zijn verbonden. Van deze machines fungeert de ene als motor terwijl de andere als generator werkt. De generator levert de mechanische kracht aan de elektrische motor terwijl de motor wordt gebruikt om de generator aan te drijven.
hopkinson-test
Daarom wordt de o / p van de ene machine gebruikt als invoer voor een andere machine. Telkens wanneer deze machines onder volledige belasting draaien, kan de inputvoeding gelijk zijn aan de totale verliezen van de machines. Als er geen verlies is binnen een machine, is er geen behoefte aan extern stroomvoorziening Als de o / p-spanning van de generator echter wegvalt, hebben we een extra spanningsbron nodig om de juiste i / p-spanning aan de motor te leveren. Daarom de kracht die uit de externe voorraad wordt gehaald, kan worden gebruikt om de interne verliezen van de machines te overwinnen.
Schakelschema van de Hopkinson-test
Het schakelschema van de Hopkinson-test wordt hieronder weergegeven. Het circuit kan zowel met een motor als een generator samen met een schakelaar worden gebouwd. Telkens wanneer de motor wordt gestart, wordt de shunt ingediend weerstand van deze motor kan worden afgesteld zodat deze op zijn nominale snelheid draait.
hopkinsons-test-schakelschema
Nu kan de spanning van de generator identiek worden gemaakt aan de spanningstoevoer door de shuntveldweerstand te regelen die over de generator is verbonden. Deze gelijkheid van de twee spanningen van de generator en zijn voeding kan worden gespecificeerd met behulp van de voltmeter omdat deze een nulwaarde geeft over de ‘S’ -schakelaar. De machine werkt zowel op nominaal toerental als op de gewenste belasting door zowel de veldstromen van de motor als de generator te veranderen.
Berekening van de efficiëntie van de machine door de test van Hopkinson
Stel dat de spanningstoevoer van de machine ‘V’ is, dan kan de input van de motor worden afgeleid door de volgende vergelijking.
De input van de motor = V (I1 + I2)
I1 = Generatorstroom
I2 = Externe bronstroom
De o / p van de generator is VI1 ……. (1)
Als de machines met dezelfde efficiëntie werken, is dat ‘η’
De motor is uitgeschakeld η x ik / p = η V (I1 + I2)
De input van de generator is dan de output van de motor, η V (I1 + I2)
De o / p van de generator is dan de input van de motor, η [η x V (I1 + I2)] = η2 V (I1 + I2) .... (2)
Uit de bovenstaande twee vergelijkingen kunnen we halen
VI1 = η2 V (I1 + I2) vervolgens I1 = η2 (I1 + I2) = η√I1 / (I1 + I2)
De anker koperverlies in de motor kan worden afgeleid uit (I1 + I2-I4) 2Ra
Waar,
‘Ra’ = ankerweerstand van de machine
‘I4’ = Shuntveldstroom van de motor
Het koperverlies van het shuntveld in de motor is ‘VI4’
Het koperverlies van het anker in de generator kan worden afgeleid uit (I1 + I3) 2Ra
I3 = Shuntveldstroom
Het koperverlies van het shuntveld in de motor is ‘VI3’
De stroomtoevoer van de externe voeding is ’VI2’
Dus de verdwaalde verliezen binnen de machines zullen zijn
W = VI2- (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + (I1 + I3) 2 Ra + VI3
De verdwaalde verliezen voor de machines zijn vergelijkbaar, dus W / 2 = verdwaalde verliezen / machine
De efficiëntie van de motor
De verliezen in de motor kunnen worden afgeleid door de volgende vergelijking
WM = (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + W / 2
De input van de motor = V (I1 + I2)
Vervolgens kan het motorrendement worden afgeleid door ηM = output / input = (input-verliezen) / input
= (V (I1 + I2) -WM) / V (I1 + I2)
De efficiëntie van de generator
De verliezen in de generator kunnen worden afgeleid door de volgende vergelijking
WG = (I1 + I3) 2Ra + VI3 + W / 2
O / p van de generator = VI1
Vervolgens kan het generatorrendement worden afgeleid door ηG = output / input = output / (output + verliezen)
= VI1 / (VI1 + WG)
Voordelen
De voordelen van de test van Hopkinson zijn
- De test van Hopkinson verbruikt veel minder stroom
- Het is zuinig
- Deze test kan worden uitgevoerd onder volledige belasting, zodat een stijging van de temperatuur en commutatie kan worden onderzocht.
- Er wordt rekening gehouden met verandering van ijzerverlies als gevolg van fluxvervorming vanwege de toestand bij volledige belasting.
- Rendement kan worden bepaald bij ongelijke belastingen.
Het nadeel van de Hopkinson-test
De nadelen van de test van Hopkinson zijn
- Het is ingewikkeld om twee gelijke machines te ontdekken die nodig zijn voor deze test.
- De twee machines die in deze test worden gebruikt, kunnen niet constant gelijkmatig worden belast.
- Vanwege hun opwinding is het onmogelijk om afzonderlijke ijzerverliezen te verkrijgen die voor de machines worden gebruikt.
- Het is lastig om de machines op de gewenste snelheid te besturen vanwege de grote verandering in veldstromen.
Veelgestelde vragen
1). Waarom wordt er een veldtest uitgevoerd, zelfs als de Hopkinson-test aanwezig is?
Deze test op twee motoren van gelijke serie is niet mogelijk vanwege zowel de instabiliteit van de werking als de wegloopsnelheid
2). Wat is het doel van de vertragingstest?
De vertragingstest wordt gebruikt om de efficiëntie van een gelijkstroommachine met stabiele snelheid te ontdekken. Bij deze techniek ontdekken we de verliezen van de machine-achtige mechanica en ijzer.
3). Waarom is generatorefficiëntie meer dan alleen motor?
Omdat de wikkelingen dikker zijn, lage weerstand en lage koperverliezen
4). Wat zijn de verschillende soorten verliezen?
Ze zijn ijzer, windvang en wrijving
5). Wat is de polariteitstest?
De polariteitstest wordt gebruikt om de stroomrichting in een elektrisch circuit te kennen
Dit gaat dus allemaal over een overzicht van de Hopkinson-test. Het is een soort techniek voor het testen van de efficiëntie van een DC-machine door met elkaar te verbinden. Het is ook bekend als een volledige laadtest Hier is een vraag voor u, wat zijn de toepassingen van de Hopkinson-test?
