Mesin DC seperti motor dan generator digunakan dalam aplikasi elektrik yang berbeza. Fungsi utama penjana adalah untuk menukar kuasa dari mekanikal ke elektrik sedangkan motor digunakan untuk menukar kuasa dari elektrik ke mekanikal. Oleh itu, daya input generator dc adalah dalam bentuk elektrik sedangkan outputnya dalam bentuk mekanikal. Begitu juga dengan daya input motor dalam bentuk elektrik sedangkan outputnya dalam bentuk mekanikal. Tetapi dalam praktiknya, penukaran kuasa mesin DC tidak dapat dilakukan sepenuhnya kerana kehilangan kuasa sehingga kecekapan mesin dapat dikurangkan. Ia boleh didefinisikan sebagai nisbah kuasa o / p dan daya i / p. Oleh itu, kecekapan mesin DC dapat diuji dengan bantuan ujian Hopkinson.
Apa itu Ujian Hopkinson?
Definisi: Ujian beban penuh yang digunakan untuk menguji kecekapan a Mesin DC dikenali sebagai ujian Hopkinson. Nama ganti ujian ini adalah ujian belakang, larian panas, dan ujian regeneratif. Ujian ini menggunakan dua mesin yang saling bersambung elektrik dan mekanikal antara satu sama lain. Dari mesin ini, satu berfungsi sebagai motor sedangkan yang lain berfungsi sebagai penjana. The penjana memberikan daya mekanikal kepada motor elektrik sedangkan motor digunakan untuk menggerakkan penjana.
ujian hopkinson
Oleh itu, o / p satu mesin digunakan sebagai input ke mesin lain. Apabila mesin-mesin ini berjalan pada keadaan beban penuh, maka bekalan input dapat setara dengan kerugian keseluruhan mesin. Sekiranya tidak ada kerugian di dalam mesin apa pun, tidak ada keperluan luaran bekalan kuasa . Namun, jika voltan o / p generator dijatuhkan maka kita memerlukan sumber voltan tambahan untuk memberikan voltan i / p yang betul ke motor. Oleh itu, kuasa yang diambil dari bekalan luaran dapat digunakan untuk mengatasi kerugian dalam mesin.
Rajah Litar Ujian Hopkinson
Gambarajah litar ujian Hopkinson ditunjukkan di bawah. Litar boleh dibina dengan motor dan juga generator bersama dengan suis. Setiap kali motor dihidupkan maka shunt difailkan rintangan motor ini boleh diselaraskan sehingga berjalan pada kelajuannya yang dinilai.
gambarajah-litar-ujian-hopkinson
Sekarang, voltan generator dapat dibuat sama dengan bekalan voltan dengan mengatur rintangan medan shunt yang bersekutu dengan penjana. Persamaan dua voltan penjana ini & bekalannya dapat ditentukan dengan bantuan voltmeter kerana memberikan bacaan sifar pada suis ‘S’. Mesin berfungsi pada kelajuan pengenal serta beban yang diinginkan dengan menukar arus medan motor dan juga penjana.
Pengiraan Kecekapan Mesin dengan Ujian Hopkinson
Biarkan bekalan voltan mesin adalah 'V', maka input motor dapat diperoleh dengan persamaan berikut.
Input motor = V (I1 + I2)
I1 = Arus penjana
I2 = Arus sumber luaran
O / p penjana adalah VI1 ...... (1)
Sekiranya mesin berfungsi dengan kecekapan yang sama iaitu 'η'
O / p motor adalah η x i / p = η V (I1 + I2)
Input penjana adalah output motor kemudian, η V (I1 + I2)
O / p penjana adalah input motor kemudian, η [η x V (I1 + I2)] = η2 V (I1 + I2)…. (2)
Dari dua persamaan di atas, kita dapat
VI1 = η2 V (I1 + I2) kemudian I1 = η2 (I1 + I2) = η√I1 / (I1 + I2)
The angker kehilangan tembaga di dalam motor dapat diturunkan oleh (I1 + I2-I4) 2Ra
Di mana,
‘Ra’ = Rintangan angker mesin
‘I4’ = Medan shunt motor semasa
Kehilangan tembaga medan shunt di dalam motor adalah 'VI4'
Kehilangan tembaga angker di dalam penjana dapat diturunkan oleh (I1 + I3) 2Ra
I3 = Arus medan Shunt
Kehilangan tembaga medan shunt di dalam motor adalah 'VI3'
Bekalan kuasa yang diambil dari bekalan luaran adalah 'VI2'
Jadi, kerugian sesat di dalam mesin akan berlaku
W = VI2- (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + (I1 + I3) 2 Ra + VI3
Kerugian sesat untuk mesin adalah serupa sehingga W / 2 = kehilangan / mesin sesat
Kecekapan Motor
Kerugian pada motor dapat diperoleh dengan persamaan berikut
WM = (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + W / 2
Input motor = V (I1 + I2)
Maka kecekapan motor dapat diturunkan dengan ηM = output / input = (input-loss) / input
= (V (I1 + I2) -WM) / V (I1 + I2)
Kecekapan Penjana
Kerugian pada penjana dapat diperoleh dengan persamaan berikut
WG = (I1 + I3) 2Ra + VI3 + W / 2
O / p penjana = VI1
Maka kecekapan penjana dapat diperoleh dengan ηG = output / input = output / (output + kerugian)
= VI1 / (VI1 + WG)
Kelebihan
Kelebihan ujian Hopkinson adalah
- Ujian Hopkinson menggunakan tenaga yang sangat sedikit
- Ia menjimatkan
- Ujian ini dapat dilakukan dalam keadaan beban penuh sehingga kenaikan suhu & pergantian dapat diperiksa.
- Perubahan kehilangan besi kerana distorsi fluks diambil kira kerana keadaan beban penuh.
- Kecekapan dapat ditentukan pada beban yang tidak sama.
Kelemahan Ujian Hopkinson
Kelemahan ujian Hopkinson adalah
- Sangat sukar untuk menemui dua mesin yang sama yang diperlukan untuk ujian ini.
- Kedua-dua mesin yang digunakan dalam ujian ini tidak dapat dimuat secara berterusan.
- Adalah mustahil untuk memperoleh kerugian besi terpisah yang digunakan untuk mesin kerana keseronokannya.
- Sangat sukar untuk mengendalikan mesin pada kelajuan yang diperlukan kerana perubahan arus medan secara meluas.
Soalan Lazim
1). Mengapa ujian lapangan dijalankan walaupun ujian Hopkinson ada?
Ujian ini pada dua motor siri yang sama tidak dapat dilakukan kerana ketidakstabilan operasi dan juga kelajuan lari
2). Apakah tujuan ujian penundaan?
Ujian penundaan digunakan untuk mengetahui kecekapan mesin dc berkelajuan stabil. Dalam teknik ini, kita dapati kerugian mekanikal & besi seperti mesin.
3). Mengapa kecekapan penjana lebih daripada motor?
Kerana belitan lebih tebal, rintangan rendah & kehilangan tembaga rendah
4). Apakah pelbagai jenis kerugian?
Mereka adalah besi, angin, dan geseran
5). Apakah ujian kekutuban?
Ujian polariti digunakan untuk mengetahui arah arus dalam litar elektrik
Oleh itu, ini adalah keseluruhan tinjauan Hopkinson's Test. Ini adalah salah satu jenis teknik untuk pengujian kecekapan mesin DC dengan menghubungkan antara satu sama lain. Ia juga dikenali sebagai penuh ujian beban . Berikut adalah soalan untuk anda, apakah aplikasi ujian Hopkinson?
