ホプキンソンのテストとは:回路図とその動作

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モーターや発電機などのDCマシンは、さまざまな電気アプリケーションで使用されます。発電機の主な機能は、電力を機械式から電気式に変換することですが、 モーター 電力を電気から機械に変換するために使用されます。したがって、DC発電機の入力電力は電気的形式であるのに対し、出力は機械的形式です。同様に、モーターの入力電力は電気的形式ですが、出力は機械的形式です。しかし、実際には、DCマシンの電力変換は、電力損失のために完全に実行することはできず、マシンの効率が低下する可能性があります。これは、o / pパワーとi / pパワーの比率として定義できます。したがって、DCマシンの効率は、ホプキンソンのテストを利用してテストできます。

ホプキンソンのテストとは何ですか?

定義: の効率をテストするために使用される全負荷テスト DC機 ホプキンソンのテストとして知られています。このテストの別名は、背中合わせ、ヒートラン、および回生テストです。このテストでは、電気的および機械的に相互に接続された2台のマシンを使用します。これらの機械から、1つはモーターとして機能し、もう1つは発電機として機能します。ザ・ 発生器 に機械的な力を提供します 電気モーター 一方、モーターは発電機を駆動するために使用されます。




ホプキンソンのテスト

ホプキンソンのテスト

したがって、あるマシンのo / pは、別のマシンへの入力として使用されます。これらのマシンが全負荷の状態で動作するときはいつでも、入力電源はマシンの全損失に相当する可能性があります。どのマシンにも損失がない場合は、外部の必要はありません 電源 。ただし、発電機のo / p電圧が低下した場合は、モーターに適切なi / p電圧を供給するために追加の電圧源が必要です。したがって、 パワー 外部供給から引き出されたものは、機械の内部損失を克服するために使用できます。



ホプキンソンのテストの回路図

ホプキンソンのテストの回路図を以下に示します。回路は、スイッチと一緒にモーターと発電機で構築することができます。モーターが始動するたびに、シャントが提出されます 抵抗 このモーターの定格速度で動作するように調整することができます。

ホプキンソンの-テスト-回路図-図

ホプキンソンのテスト回路図

これで、発電機の両端にあるシャントフィールド抵抗を調整することで、発電機の電圧を電圧源と同じにすることができます。発電機の2つの電圧とその供給のこの同等性は、「S」スイッチの両端にゼロの読み取り値を提供するため、電圧計を使用して指定できます。機械は、モーターの界磁電流と発電機を変更することにより、定格速度と目的の負荷で動作します。

ホプキンソンのテストによる機械の効率の計算

機械の電圧供給を「V」とすると、モーターの入力は次の式で求めることができます。


モーターの入力= V(I1 + I2)

I1 =発電機の電流

I2 =外部ソース電流

発電機のo / pはVI1……。(1)

マシンが「η」と同じ効率で動作する場合

モーターのo / pは ηxi/ p =ηV(I1 + I2)

発電機の入力はモーターの出力であり、 ηV(I1 + I2)

発電機のo / pはモーターの入力であり、 η[ηxV(I1 + I2)] =η2V(I1 + I2)…。(2)

上記の2つの方程式から、次のようになります。

VI1 =η2V(I1 + I2) その後 I1 =η2(I1 + I2)=η√I1/(I1 + I2)

ザ・ アーマチュア モーター内の銅損は、(I1 + I2-I4)2Raによって導き出すことができます。

どこ、

‘ra’ =機械の電機子抵抗

「i4」=モーターのシャントフィールド電流

モーター内のシャントフィールドの銅損は「VI4」です

発電機内の電機子銅損は、(I1 + I3)2Raによって導き出すことができます。

I3 =シャントフィールド電流

モーター内のシャントフィールドの銅損は「VI3」です

外部電源から引き出される電源は「VI2」です

したがって、マシン内の漂遊損失は

W = VI2-(I1 + I2-I4)2Ra + VI4 +(I1 + I3)2 Ra + VI3

機械の漂遊損失は類似しているため、W / 2 =漂遊損失/機械

モーターの効率

モーターの損失は次の式で導き出すことができます

WM =(I1 + I2-I4)2Ra + VI4 + W / 2

モーターの入力= V(I1 + I2)

次に、モーター効率はηM=出力/入力=(入力損失)/入力によって導出できます。

=(V(I1 + I2)-WM)/ V(I1 + I2)

発電機の効率

発電機の損失は次の式で導き出すことができます

WG =(I1 + I3)2Ra + VI3 + W / 2

発電機のO / p = VI1

次に、発電機の効率は、ηG=出力/入力=出力/(出力+損失)によって導出できます。

= VI1 /(VI1 + WG)

利点

ホプキンソンのテストの利点は次のとおりです。

  • ホプキンソンのテストは非常に少ない電力を使用します
  • 経済的です
  • この試験は全負荷状態で行うことができるため、温度の上昇と転流を調べることができます。
  • 全負荷状態のため、磁束歪みによる鉄損の変化が考慮されます。
  • 効率は、異なる負荷で決定できます。

ホプキンソンのテストのデメリット

ホプキンソンのテストの欠点は

  • このテストに必要な2台の等しいマシンを見つけるのは複雑です。
  • このテストで使用される2台のマシンは、常に均等にロードすることはできません。
  • 機械の励起により、機械に使用される個別の鉄損を取得することは不可能です。
  • 界磁電流が大きく変化するため、必要な速度で機械を制御するのは難しいです。

よくある質問

1)。ホプキンソンテストが存在するのに、なぜフィールドテストが行​​われるのですか?

2つの等しい直列モーターでのこのテストは、動作の不安定性と暴走速度のために不可能です。

2)。遅滞試験の目的は何ですか?

リターデーションテストは、安定した速度のDCマシンの効率を発見するために使用されます。このテクニックでは、機械のような機械と鉄の損失を発見します。

3)。なぜ発電機の効率はモーター以上のものなのですか?

巻線が厚いため、抵抗が低く、銅損が少ない

4)。さまざまな種類の損失は何ですか?

それらは鉄、風損、摩擦です

5)。極性テストとは何ですか?

極性テストは、電気回路の電流の方向を知るために使用されます

したがって、これはすべてホプキンソンのテストの概要に関するものです。これは、DCマシンを相互に接続して効率テストを行うための一種の手法です。フルとしても知られています 負荷テスト 。ここにあなたへの質問があります、ホプキンソンのテストのアプリケーションは何ですか?