Машины постоянного тока, такие как двигатель и генератор, используются в различных электрических приложениях. Основная функция генератора - преобразование мощности из механической в электрическую, тогда как мотор используется для преобразования мощности из электрической в механическую. Таким образом, входная мощность генератора постоянного тока имеет электрическую форму, а выходная - механическую. Точно так же входная мощность двигателя имеет электрическую форму, а выходная мощность - механическую. Но на практике преобразование мощности машины постоянного тока не может быть выполнено полностью из-за потери мощности, так что эффективность машины может быть снижена. Он может быть определен как соотношение мощности o / p и мощности i / p. Таким образом, эффективность машины постоянного тока можно проверить с помощью теста Хопкинсона.
Что такое тест Хопкинсона?
Определение: Тест при полной нагрузке, который используется для проверки эффективности Машина постоянного тока известен как тест Гопкинсона. Альтернативное название этого теста - спина к спине, тепловой прогон и регенеративный тест. В этом тесте используются две машины, которые электрически и механически связаны друг с другом. В этих машинах один действует как двигатель, а другой - как генератор. В генератор обеспечивает механическую мощность электрический двигатель тогда как двигатель используется для привода генератора.
тест Гопкинсона
Следовательно, o / p одной машины используется как вход для другой машины. Когда эти машины работают в условиях полной нагрузки, входная мощность может быть эквивалентна полным потерям машин. Если в какой-либо машине нет потерь, нет необходимости во внешних источник питания . Однако, если напряжение o / p генератора падает, нам понадобится дополнительный источник напряжения, чтобы обеспечить правильное напряжение i / p на двигатель. Следовательно, сила который извлекается из внешнего источника, может быть использован для компенсации внутренних потерь машин.
Принципиальная схема теста Хопкинсона
Принципиальная схема теста Хопкинсона показана ниже. Схема может быть построена как с двигателем, так и с генератором с переключателем. Каждый раз, когда двигатель запускается, шунт подается сопротивление двигателя можно отрегулировать так, чтобы он работал с номинальной скоростью.
электрическая схема теста Гопкинсона
Теперь напряжение генератора можно сделать идентичным напряжению питания путем регулирования сопротивления шунтирующего поля, которое связано с генератором. Это равенство двух напряжений генератора и его питания можно определить с помощью вольтметра, поскольку он обеспечивает нулевое показание на переключателе «S». Машина работает на номинальной скорости и желаемой нагрузке за счет изменения токов возбуждения двигателя и генератора.
Расчет КПД машины с помощью теста Хопкинсона
Пусть напряжение питания машины составляет «V», тогда входная мощность двигателя может быть определена с помощью следующего уравнения.
Вход двигателя = V (I1 + I2)
I1 = ток генератора
I2 = Внешний источник тока
Выходной сигнал генератора VI1 ……. (1)
Если машины работают с одинаковой эффективностью, это 'η'
О / п мотора η x i / p = η V (I1 + I2)
Вход генератора - это выход двигателя, тогда, η V (I1 + I2)
O / p генератора - это вход двигателя, тогда η [η x V (I1 + I2)] = η2 V (I1 + I2)…. (2)
Из двух приведенных выше уравнений мы можем получить
VI1= η2 V (I1+I2) тогда I1 = η2 (I1 + I2) = η√I1 / (I1 + I2)
В арматура потери в меди в двигателе могут быть определены как (I1 + I2-I4) 2Ra
Где,
‘Ra’ = Сопротивление якоря машины
‘I4’ = шунтирующий ток возбуждения двигателя
Потери меди в шунтирующем поле в двигателе - «VI4».
Потери в меди якоря в генераторе могут быть определены как (I1 + I3) 2Ra
I3 = Шунтирующий ток возбуждения
Потери меди в шунтирующем поле в двигателе составляют «VI3».
Источник питания от внешнего источника - ’VI2’.
Таким образом, паразитные потери в машинах будут
W = VI2- (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + (I1 + I3) 2 Ra + VI3
Паразитные потери для машин аналогичны, поэтому W / 2 = паразитные потери на машину
КПД мотора
Потери в двигателе можно определить по следующему уравнению
WM = (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + W / 2
Вход двигателя = V (I1 + I2)
Тогда КПД двигателя можно определить как ηM = выход / вход = (входные потери) / вход
= (V (I1 + I2) -WM) / V (I1 + I2)
КПД генератора
Потери в генераторе можно определить по следующему уравнению
WG = (I1 + I3) 2Ra + VI3 + W / 2
O / p генератора = VI1
Тогда КПД генератора можно определить как ηG = выход / вход = выход / (выход + потери)
= VI1 / (VI1 + WG)
Преимущества
Преимущества теста Хопкинсона:
- Тест Хопкинсона потребляет меньше энергии
- Это экономично
- Это испытание может быть выполнено в условиях полной нагрузки, чтобы можно было проверить повышение температуры и коммутацию.
- Изменение потерь в стали из-за искажения магнитного потока учитывается из-за состояния полной нагрузки.
- Эффективность можно определить при разных нагрузках.
Недостаток теста Хопкинсона
Недостатки теста Хопкинсона:
- Сложно найти две одинаковые машины, необходимые для этого теста.
- Две машины, которые используются в этом тесте, не могут быть загружены равномерно постоянно.
- Невозможно получить отдельные потери в стали, используемые для машин, из-за их возбуждения.
- Управлять машинами на требуемой скорости сложно из-за значительного изменения токов возбуждения.
FAQs
1). Почему полевые испытания проводятся даже при наличии теста Хопкинсона?
Это испытание на двух одинаковых двигателях невозможно из-за нестабильности работы, а также из-за разгонной скорости.
2). Какова цель теста на задержку развития?
Тест на замедление используется для определения эффективности машины постоянного тока со стабильной скоростью. В этом методе мы обнаруживаем потери механического и железа, подобные машинным.
3). Почему КПД генератора больше, чем у двигателя?
Поскольку обмотки более толстые, низкое сопротивление и низкие потери в меди
4). Какие бывают виды потерь?
Это железо, ветер и трение
5). Что такое проверка полярности?
Проверка полярности используется для определения направления тока в электрической цепи.
Таким образом, это все сводится к обзору теста Хопкинсона. Это один из видов техники проверки эффективности машин постоянного тока путем соединения друг с другом. Он также известен как полный нагрузочный тест . Вот вам вопрос, каковы применения теста Хопкинсона?
