Maszyny prądu stałego, takie jak silnik i generator, są używane w różnych zastosowaniach elektrycznych. Główną funkcją generatora jest konwersja mocy z mechanicznej na elektryczną, podczas gdy silnik służy do zamiany mocy z elektrycznej na mechaniczną. Dlatego moc wejściowa generatora prądu stałego ma postać elektryczną, podczas gdy moc wyjściowa ma postać mechaniczną. Podobnie, moc wejściowa silnika ma postać elektryczną, podczas gdy moc wyjściowa ma postać mechaniczną. Ale w praktyce konwersja mocy maszyny prądu stałego nie może być całkowicie wykonana ze względu na utratę mocy, aby można było zmniejszyć wydajność maszyny. Można go zdefiniować jako stosunek mocy o / p do mocy i / p. Zatem wydajność maszyny DC można przetestować za pomocą testu Hopkinsona.
Co to jest test Hopkinsona?
Definicja: Test pełnego obciążenia, który jest używany do testowania wydajności a Maszyna DC jest znany jako test Hopkinsona. Alternatywna nazwa tego testu to back to back, heat run i regenerative test. Ten test wykorzystuje dwie maszyny, które są ze sobą połączone elektrycznie i mechanicznie. Z tych maszyn jeden działa jako silnik, a drugi jako generator. Plik generator zapewnia moc mechaniczną do silnik elektryczny podczas gdy silnik służy do napędzania generatora.
test Hopkinsona
Dlatego o / p jednej maszyny jest używane jako dane wejściowe dla innej maszyny. Ilekroć te maszyny pracują pod pełnym obciążeniem, wtedy zasilanie wejściowe może być równoważne całkowitym stratom maszyn. Jeśli nie ma strat w żadnej maszynie, nie ma potrzeby korzystania z zewnętrznych zasilacz . Jeśli jednak napięcie o / p generatora spadnie, potrzebujemy dodatkowego źródła napięcia, aby zapewnić prawidłowe napięcie i / p do silnika. W związku z tym, moc który jest pobierany z zasobów zewnętrznych, można wykorzystać do pokonania wewnętrznych strat maszyn.
Schemat obwodu testu Hopkinsona
Schemat obwodu testu Hopkinsona pokazano poniżej. Obwód można zbudować z silnikiem lub generatorem wraz z wyłącznikiem. Za każdym razem, gdy silnik jest uruchamiany, bocznik jest składany odporność tego silnika można wyregulować tak, aby pracował z prędkością znamionową.
schemat obwodu testowego Hopkinsona
Teraz napięcie generatora może być identyczne z napięciem zasilającym poprzez regulację rezystancji pola bocznikowego, która jest powiązana z generatorem. Ta równość dwóch napięć generatora i jego zasilania można określić za pomocą woltomierza, ponieważ zapewnia on odczyt zerowy na przełączniku „S”. Maszyna pracuje ze znamionową prędkością obrotową i wymaganym obciążeniem poprzez zmianę prądów polowych silnika i generatora.
Obliczanie wydajności maszyny za pomocą testu Hopkinsona
Niech napięcie zasilania maszyny wynosi „V”, a następnie moc silnika można wyprowadzić z następującego równania.
Wejście silnika = V (I1 + I2)
I1 = prąd generatora
I2 = prąd źródła zewnętrznego
O / p generatora to VI1 ……. (1)
Jeśli maszyny pracują z tą samą wydajnością, która wynosi „η”
O / p silnika to η x i / p = η V (I1 + I2)
Wejście generatora jest wtedy wyjściem silnika, η V (I1 + I2)
O / p generatora jest więc wejściem silnika, η [η x V (I1 + I2)] = η2 V (I1 + I2)…. (2)
Z powyższych dwóch równań możemy otrzymać
VI1 = η2 V (I1 + I2) następnie I1 = η2 (I1 + I2) = η√I1 / (I1 + I2)
Plik armatura straty miedzi w silniku można wyprowadzić ze wzoru (I1 + I2-I4) 2Ra
Gdzie,
„Ra” = wytrzymałość twornika maszyny
„I4” = prąd pola bocznikowego silnika
Strata miedzi w polu bocznikowym w silniku to „VI4”
Straty miedzi w tworniku w generatorze można wyprowadzić ze wzoru (I1 + I3) 2Ra
I3 = prąd pola bocznikowego
Strata miedzi w polu bocznikowym w silniku wynosi „VI3”
Zasilanie pobierane z zewnętrznego źródła zasilania to „VI2”
Tak więc straty w maszynach będą
W = VI2- (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + (I1 + I3) 2 Ra + VI3
Straty przypadkowe dla maszyn są podobne, więc W / 2 = strata przypadkowa / maszyna
Sprawność silnika
Straty w silniku można wyprowadzić z następującego równania
WM = (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + W / 2
Wejście silnika = V (I1 + I2)
Wówczas sprawność silnika można wyprowadzić ze wzoru ηM = wyjście / wejście = (straty na wejściu) / wejście
= (V (I1 + I2) -WM) / V (I1 + I2)
Wydajność generatora
Straty w generatorze można wyliczyć za pomocą następującego równania
WG = (I1+I3)2Ra + VI3+W/2
O / p generatora = VI1
Wówczas sprawność generatora można wyprowadzić ze wzoru ηG = moc / wejście = wyjście / (moc + straty)
= VI1/(VI1+ WG)
Zalety
Zalety testu Hopkinsona to
- Test Hopkinsona zużywa bardzo mniej energii
- To jest ekonomiczne
- Ten test można przeprowadzić w warunkach pełnego obciążenia, aby można było zbadać wzrost temperatury i komutację.
- Uwzględnia się zmianę strat żelaza spowodowaną odkształceniem strumienia ze względu na stan pełnego obciążenia.
- Sprawność można określić przy różnych obciążeniach.
Wadą testu Hopkinsona
Wady testu Hopkinsona to
- Znalezienie dwóch równych maszyn wymaganych do tego testu jest skomplikowane.
- Dwie maszyny używane w tym teście nie mogą być stale obciążane równomiernie.
- Niemożliwe jest uzyskanie oddzielnych strat żelaza stosowanych w maszynach ze względu na ich wzbudzenia.
- Sterowanie maszynami przy wymaganej prędkości jest trudne ze względu na znaczne zmiany prądów polowych.
FAQs
1). Dlaczego test terenowy jest przeprowadzany, nawet jeśli test Hopkinsona jest obecny?
Ten test na dwóch równorzędnych silnikach nie jest możliwy ze względu na niestabilność pracy, jak również prędkość startową
2). Jaki jest cel testu opóźnienia?
Test opóźnienia służy do określenia wydajności maszyny prądu stałego o stabilnej prędkości. W tej technice odkrywamy straty w mechanice maszynowej i żelazie.
3). Dlaczego wydajność generatora to coś więcej niż silnik?
Ponieważ uzwojenia są grubsze, mają niską rezystancję i niskie straty miedzi
4). Jakie są rodzaje strat?
Są żelazem, wiatrem i tarciem
5). Co to jest test biegunowości?
Test biegunowości służy do określenia kierunku prądu w obwodzie elektrycznym
A zatem chodzi o przegląd testu Hopkinsona. Jest to jedna z technik testowania wydajności maszyny prądu stałego poprzez łączenie się ze sobą. Jest również znany jako pełny test obciążenia . Oto pytanie do ciebie, jakie są zastosowania testu Hopkinsona?
