DC-maskiner som motor och generator används i olika elektriska applikationer. Generatorns huvudfunktion är att omvandla kraften från mekanisk till elektrisk medan motorn används för att omvandla kraften från elektrisk till mekanisk. Därför är likströmsgeneratorns ingångseffekt i elektrisk form medan utgången är i mekanisk form. På samma sätt är motorns ingångseffekt i elektrisk form medan utgången är i mekanisk form. Men i praktiken kan effektomvandlingen för en likströmsmaskin inte göras helt på grund av strömförlusten så att maskinens effektivitet kan minskas. Det kan definieras som förhållandet mellan o / p-effekt och i / p-effekt. Så DC-maskinens effektivitet kan testas med hjälp av ett Hopkinson-test.
Vad är Hopkinsons test?
Definition: Ett fullaststest som används för att testa effektiviteten hos a DC-maskin är känt som Hopkinsons test. Ett alternativt namn på detta test är rygg mot rygg, värmekörning och regenerativt test. Detta test använder två maskiner som är anslutna elektriskt och mekaniskt till varandra. Från dessa maskiner fungerar en som en motor medan en annan fungerar som en generator. De generator ger den mekaniska kraften till elektrisk motor medan motorn används för att driva generatorn.
hopkinson-test
Därför används o / p för en maskin som ingång till en annan maskin. När dessa maskiner körs under full belastning kan ingångsförsörjningen motsvara maskinernas hela förluster. Om det inte finns någon förlust inom någon maskin finns det inget behov av externt strömförsörjning . Men om generatorns o / p-spänning tappas behöver vi en ytterligare spänningskälla för att ge korrekt i / p-spänning till motorn. Därför, kraften som hämtas från utsidan kan användas för att erövra maskinernas inre förluster.
Kretsschema över Hopkinson's Test
Kretsschemat för Hopkinsons test visas nedan. Kretsen kan byggas med en motor såväl som en generator tillsammans med en strömbrytare. När motorn startas arkiveras shunten motstånd på denna motor kan justeras så att den går med sin nominella hastighet.
hopkinson's-test-circuit-diagram
Nu kan generatorns spänning göras identisk med spänningsförsörjningen genom reglering av shuntfältsmotståndet som är allierat över generatorn. Denna likhet mellan generatorns två spänningar och dess matning kan specificeras med hjälp av voltmätaren eftersom den ger en nollavläsning över 'S' -omkopplaren. Maskinen arbetar med nominell hastighet och önskad belastning genom att ändra motorns fältströmmar och generatorn.
Beräkning av maskinens effektivitet med Hopkinsons test
Låt maskinens spänningsförsörjning vara 'V', då kan motorns ingång härledas med följande ekvation.
Motorns ingång = V (I1 + I2)
I1 = Generatorns ström
I2 = extern källström
Generatorns o / p är VI1 ……. (1)
Om maskinerna arbetar med samma effektivitet som 'η'
Motorns o / p är η x i / p = η V (I1 + I2)
Ingången till generatorn är motorns utgång då, η V (I1 + I2)
Generatorns o / p är motorns ingång då, η [η x V (I1 + I2)] = η2 V (I1 + I2) ... (2)
Från ovanstående två ekvationer kan vi få
VI1 = η2 V (I1 + I2) sedan I1 = η2 (I1 + I2) = η√I1 / (I1 + I2)
De armatur kopparförlust i motorn kan härledas av (I1 + I2-I4) 2Ra
Var,
'Ra' = maskinens motstånd mot armatur
‘I4’ = Motorns shuntfältsström
Kopparförlust för shuntfält i motorn är 'VI4'
Kopparförlusten i ankaret i generatorn kan härledas av (I1 + I3) 2Ra
I3 = Shunt-fältström
Kopparförlust för shuntfält i motorn är 'VI3'
Strömförsörjningen från den yttre strömförsörjningen är ”VI2”
Så de försvunna förlusterna inom maskinerna kommer att bli
W = VI2- (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + (I1 + I3) 2 Ra + VI3
Förlusterna för maskinerna är lika, så W / 2 = förlust / maskin
Motorns effektivitet
Förlusterna i motorn kan härledas genom följande ekvation
WM = (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + W / 2
Motorns ingång = V (I1 + I2)
Sedan kan motoreffektiviteten härledas med ηM = utgång / ingång = (ingångsförluster) / ingång
= (V (I1 + I2) -WM) / V (I1 + I2)
Generatorns effektivitet
Förlusterna i generatorn kan härledas genom följande ekvation
WG = (Il + I3) 2Ra + VI3 + W / 2
Generatorns O / p = VI1
Då kan generatorns effektivitet härledas med ηG = utgång / ingång = utgång / (utgång + förluster)
= VI1 / (VI1 + WG)
Fördelar
Fördelarna med Hopkinsons test är
- Hopkinsons test använder mycket mindre kraft
- Det är ekonomiskt
- Detta test kan göras under fullbelastningsförhållanden så att en ökning av temperatur och pendling kan undersökas.
- Järnförlustförändring på grund av flödesförvrängning beaktas på grund av tillståndet med full belastning.
- Effektiviteten kan bestämmas vid olika belastningar.
Nackdelen med Hopkinsons test
Nackdelarna med Hopkinsons test är
- Det är komplicerat att upptäcka två lika maskiner som krävs för detta test.
- De två maskinerna som används i detta test kan inte laddas jämnt konstant.
- Det är omöjligt att skaffa separata järnförluster som används för maskinerna på grund av deras excitationer.
- Det är knepigt att styra maskinerna med önskad hastighet på grund av förändringen i fältströmmar i stor utsträckning.
Vanliga frågor
1). Varför utförs fälttest även om Hopkinson-testet är närvarande?
Detta test på två lika seriemotorer är inte möjligt på grund av instabiliteten i drift såväl som körningshastigheten
2). Vad är syftet med retardationstestet?
Retardationstestet används för att upptäcka effektiviteten hos en likströmsmaskin med stabil hastighet. I denna teknik upptäcker vi förlusterna av maskinliknande mekanik och järn.
3). Varför är generatorns effektivitet mer än motorn?
Eftersom lindningarna är tjockare, har lågt motstånd och låga kopparförluster
4). Vilka är de olika typerna av förluster?
De är järn, vind och friktion
5). Vad är polaritetstestet?
Polaritetstestet används för att känna till strömriktningen i en elektrisk krets
Således handlar det här om en översikt av Hopkinsons test. Det är en typ av teknik för effektivitetstestning av en likströmsmaskin genom att ansluta till varandra. Det är också känt som en full ladda test . Här är en fråga till dig, vad är tillämpningarna av Hopkinsons test?
