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Hopkinson-Test

Hopkinson-Test ist auch bekannt als Regenerativer Test, Rücken an Rücken testen und Heat Run Prüfung. Im Hopkinson-Test werden zwei identische Shunt-Maschinen benötigt, die sowohl mechanisch als auch elektrisch parallel gekoppelt sind. Einer fungiert als Motor und ein anderer als Generator. Die Eingabe in den Motor erfolgt über das Versorgungsnetz.

Inhalt:

Die mechanische Leistung des Motors treibt dieGenerator, und der elektrische Ausgang des Generators wird zur Versorgung des Motors mit dem Eingang verwendet. Somit wirkt die Ausgabe jeder Maschine als Eingabe für die andere Maschine. Wenn beide Maschinen unter Volllast laufen, entspricht der Versorgungsaufwand dem Gesamtverlust der Maschinen. Daher ist die Leistungsaufnahme aus der Versorgung sehr gering.


Das Schaltplan des Hopkinson-Tests ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Hopkinson
Die Versorgung ist gegeben und mit Hilfe eines Starters startet die Maschine M und arbeitet als Motor. Der Schalter S bleibt geöffnet. Der Feldstrom von M wird mit Hilfe des Regelfeldes R eingestelltM, wodurch der Motor mit der Nenndrehzahl laufen kann. Maschine G wirkt als Generator. Da der Generator mechanisch mit dem Motor gekoppelt ist, läuft er mit der Nenndrehzahl des Motors.

Die Erregung des Generators G wird also mit Hilfe seines Feldrheostaten R eingestelltG dass die Spannung am Anker des Generators etwas höher ist als die Versorgungsspannung. Tatsächlich wird die Klemmenspannung des Generators 1 oder 2 Volt höher als die Versorgungsspannung gehalten.

Wenn die Spannung des Generators gleich ist und vonBei gleicher Polarität wie die der Sammelschienenversorgungsspannung ist der Hauptschalter S geschlossen, und der Generator ist mit den Sammelschienen verbunden. Somit befinden sich beide Maschinen nun parallel über die Lieferung. Unter dieser Bedingung wird gesagt, dass der Generator schwimmt, wenn die Maschinen parallel laufen. Dies bedeutet, dass der Generator weder Strom nimmt noch Strom in die Versorgung einspeist.

Mit Hilfe eines Feldrheostaten kann nun jede erforderliche Last auf die Maschinen geworfen werden, indem die Anregung der Maschinen mit Hilfe von Feldrheostaten eingestellt wird.

Lassen,

  • V sei die Versorgungsspannung
  • ichL ist der Leitungsstrom
  • ichm ist der Eingangsstrom zum Motor
  • ichG ist der Eingangsstrom zum Generator
  • ichbin ist der Motorankerstrom
  • ichshm ist der Motor-Shunt-Feldstrom
  • ichshg ist der Generator-Shunt-Feldstrom
  • Rein ist der Ankerwiderstand jeder Maschine
  • Rshm ist der Widerstand des Motor-Shunt-Feldes
  • Rshg ist der Generator-Shunt-Feldwiderstand
  • EG ist die vom Generator induzierte Spannung
  • Em ist die motorinduzierte Spannung oder Gegen-EMK

Wir wissen,

Hopkinson

Da ist der Feldfluss direkt proportional zum Feldstrom.

Hopkinson

Daher muss die Erregung des Generators immer größer sein als die des Motors.

Berechnung der Effizienz der Maschine durch den Test von Hopkinson

  • Leistungsaufnahme aus der Versorgung = VIL = Gesamtverluste beider Maschinen
  • Ankerkupferverlust des Motors = I2bin Rein
  • Feldkupferverlust des Motors = I2shm Rshm
  • Ankerkupferverlust des Generators = I2ag Rein
  • Feldkupferverlust des Generators = = I2shg Rshg

Die konstanten Verluste Pc wie Eisen-, Reibungs- und Luftverlustverluste werden als gleich angenommen und werden wie nachstehend angegeben geschrieben.

Konstante Verluste der beiden Maschinen = Strom aus der Versorgung - Ankere und Shunt Kupferverluste beider Maschinen

Hopkinson
Angenommen, die als Streuverluste bekannten konstanten Verluste werden gleichmäßig auf die beiden Maschinen aufgeteilt.

Gesamtstreuverlust pro Maschine = ½ PC

Effizienz des Generators

  • Ausgabe = VIag
  • Konstante Verluste für den Generator werden als P angegebenC/ 2
  • Ankerkupferverlust = I2ag Rein
  • Feldkupferverlust = I2shg Rshg

Die Effizienz des Generators ergibt sich aus der untenstehenden Gleichung

Hopkinson

Effizienz des Motors

Hopkinson

  • Die konstanten Verluste des Motors werden als P angegebenC/ 2
  • Ankerkupferverlust = I2bin Rein
  • Feldkupferverlust = I2shm Rshm

Das Effizienz des Motors ergibt sich aus der nachstehenden Gleichung

Hopkinson

Vorteile des Hopkinson-Tests

Die Hauptvorteile des Tests von Hopkinson sind wie folgt:

  • Diese Methode ist sehr wirtschaftlich.
  • Der Temperaturanstieg und die Kommutierungsbedingungen können unter Nennlastbedingungen überprüft werden.
  • Streuverluste werden berücksichtigt, da beide Maschinen unter Nennlastbedingungen betrieben werden.
  • Große Maschinen können bei Nennlast getestet werden, ohne viel Strom aus der Versorgung zu verbrauchen.
  • Der Wirkungsgrad bei verschiedenen Lasten kann bestimmt werden.

Nachteil des Hopkinson-Tests

Der Hauptnachteil dieser Methode ist die Notwendigkeit von zwei praktisch identischen Maschinen zur Durchführung des Hopkinson-Tests. Daher ist dieser Test für große Gleichstrommaschinen geeignet.

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