Test van Hopkinson

Test van Hopkinson is ook bekend als Regeneratieve test, Back to Back test en Heat Run Test. In de Hopkinson-test zijn twee identieke shuntmachines vereist die zowel mechanisch als elektrisch parallel zijn gekoppeld. De ene werkt als een motor en de andere als een generator. De input naar de motor wordt gegeven door het voedingsnet.

Inhoud:

• Schakelschema van de Hopkinson-test
• Berekening van de efficiëntie van de machine door de test van Hopkinson
• Voordelen van de Hopkinson-test
• Nadelen van de Hopkinson-test

De mechanische output van de motor drijft degenerator, en de elektrische output van de generator wordt gebruikt bij het leveren van de input aan de motor. De uitvoer van elke machine fungeert dus als een invoer voor de andere machine. Wanneer beide machines op volle belasting werken, is de toevoer-input gelijk aan de totale verliezen van de machines. Het vermogen van de voeding is dus erg klein.

De Schakelschema van de Hopkinson-test wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Levering wordt gegeven en met behulp van een starter start de machine M en werkt deze als een motor. De schakelaar S wordt open gehouden. De veldstroom van M wordt aangepast met behulp van het reostaatveld R_M, waardoor de motor op nominale snelheid kan werken. Machine G fungeert als een generator. Omdat de generator mechanisch is gekoppeld aan de motor, werkt deze op het nominale toerental van de motor.

De excitatie van de generator G wordt zo aangepast met behulp van de veldreostaat R_G dat de spanning over de armatuur van de generator iets hoger is dan de voedingsspanning. In werkelijkheid wordt de klemspanning van de generator 1 of 2 volt hoger gehouden dan de voedingsspanning.

Wanneer de spanning van de generator gelijk is en vandezelfde polariteit als de voedingsspanning van de busbar, de hoofdschakelaar S is gesloten en de generator is aangesloten op de rails. Dus beide machines zijn nu parallel aan de voorraad. Onder deze omstandigheden, als de machines parallel lopen, zou de generator zweven. Dit betekent dat de generator noch stroom neemt, noch stroom toevoert aan de voeding.

Nu met behulp van een veldreostaat kan elke gewenste belasting op de machines worden geworpen door de bekrachtiging van de machines aan te passen met behulp van veldreostaten.

Laat,

• V is de voedingsspanning
• ik_L is de lijnstroom
• ik_m is de ingangsstroom naar de motor
• ik_g is de ingangsstroom naar de generator
• ik_ben is de motorankerstroom
• ik_shm is de veldstroom van het motor-shuntveld
• ik_SHG is de generator shuntveldstroom
• R_een is de ankerweerstand van elke machine
• R_shm is de weerstand van het motor shuntveld
• R_SHG is de generator shuntveldweerstand
• E_g is de generator geïnduceerde spanning
• E_m is de motor geïnduceerde spanning of back emf

Wij weten,

Omdat de veldflux recht evenredig is met de veldstroom.

Aldus zal de excitatie van de generator altijd groter zijn dan die van de motor.

Berekening van de efficiëntie van de machine door de test van Hopkinson

• Opgenomen vermogen van de voeding = VI_L = totale verliezen van beide machines
• Anker koper verlies van de motor = I²_ben R_een
• Veld koper verlies van de motor = I²_shm R_shm
• Anker koper verlies van de generator = I²_ag R_een
• Veld koper verlies van de generator = = I²_SHG R_SHG

De constante verliezen Pc zoals ijzer, wrijving en windingsverliezen worden verondersteld gelijk te zijn en worden geschreven zoals hieronder gegeven.

Constant verlies van beide machines = vermogen onttrokken aan de toevoer - anker en shunt koperverliezen van beide machines.

Ervan uitgaande dat de constante verliezen die bekend staan ​​als zwerfverliezen gelijk verdeeld zijn tussen de twee machines.

Totaal strooiverlies per machine = ½ P_C

Efficiëntie van de generator

• Uitgang = VI_ag
• Constante verliezen voor generator worden gegeven als P_C/ 2
• Armatuur koperverlies = I²_ag R_een
• Veld koper verlies = I²_SHG R_SHG

De efficiëntie van de generator wordt gegeven door de onderstaande vergelijking

Efficiëntie van de motor

• Constante verliezen van de motor worden gegeven als P_C/ 2
• Armatuur koperverlies = I²_ben R_een
• Veld koper verlies = I²_shm R_shm

De rendement van de motor wordt gegeven door de onderstaande vergelijking

Voordelen van de Hopkinson-test

De belangrijkste voordelen van het gebruik van Hopkinson's test zijn als volgt: -

• Deze methode is zeer economisch.
• De temperatuurstijging en de commutatieomstandigheden kunnen worden gecontroleerd onder nominale belastingomstandigheden.
• Zwerfverliezen worden overwogen, omdat beide machines onder nominale belasting worden gebruikt.
• Grote machines kunnen worden getest bij nominale belasting zonder veel stroom uit de voeding te verbruiken.
• Efficiëntie bij verschillende belastingen kan worden bepaald.

Nadeel van de test van Hopkinson

Het grootste nadeel van deze methode is de noodzaak van twee vrijwel identieke machines voor het uitvoeren van de Hopkinson-test. Daarom is deze test geschikt voor grote DC-machines.