电动机和发电机等直流电机用于不同的电气应用。发电机的主要功能是将电力从机械转换为电气,而电动机用于将电力从电气转换为机械。因此,直流发电机的输入功率是电的,而输出功率是机械的。同样,电机的输入功率也是电的,但输出功率却是机械的。但在实践中,由于功率损耗,直流电机的功率转换无法完全完成,从而降低了电机的效率。它可以定义为o/p功率和i/p功率的比值。因此,直流电机的效率可以在霍普金森测试的帮助下进行测试。


什么是霍普金森测试?

定义:用于测试直流电机效率的满载测试被称为霍普金森测试。该测试的另一个名称是背靠背、热运行和再生测试。本试验使用两台相互电气和机械连接的机器。从这些机器中,一个充当马达,而另一个充当发电机。发电机向电动机提供机械动力,而电动机用于驱动发电机。

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霍普金森检验

因此,一台机器的o/p被用作另一台机器上的输入。每当这些机器在满负荷条件下运行时,输入电源就相当于机器的全部损耗。如果任何机器内部没有损耗,则不需要外部电源。然而,如果发电机的o/p电压下降,那么我们需要一个额外的电压源来为电机提供适当的i/p电压。因此,从外部电源汲取的功率可以用来克服机器的内部损耗。

霍普金森试验电路图

霍普金森测试的电路图如下所示。该电路既可以由电机构成,也可以由发电机和开关构成。无论何时启动电机,都可以调整该电机的分流场电阻,使其以额定速度运行。

Hopkinson’s-Test-Circuit-Diagram
霍普金森试验电路图

现在,通过调节发电机两端的并联场电阻,可以使发电机的电压与电源电压相同。发电机的两个电压及其电源的相等性可以在电压表的帮助下指定,因为它在“s”开关上提供零读数。通过改变电机的励磁电流和发电机,机器在额定速度和所需负载下工作。

用霍普金森试验计算机器的效率

假设机器的电源电压为“V”,则电机的输入可以通过以下方程导出。

电机的输入=V(I1+I2)

I1=发电机电流

I2=外部电源电流

发电机的o/p为VI1……。(1)

如果机器以相同的效率工作,即“η”

电机的o/p为ηx i/p=ηV(I1+I2)

发电机的输入是电动机的输出,ηV(I1+I2)

发电机的o/p是电动机的输入,η[ηx V(I1+I2)]=η2 V(I1+I2)…。(2)

从上面的两个方程中,我们可以得到

VI1=η2v(I1+I2)然后I1=η2(I1+I2)=η√I1/(I1+I2)

电机内的电枢铜损耗可由(I1+I2-I4)2Ra得出

哪里

“Ra”=机器的电枢电阻

“I4”=电机的分流励磁电流

电机内的并联磁场铜损耗为“VI4”

发电机内的电枢铜损耗可由(I1+I3)2Ra得出

I3=分路励磁电流

电机内的并联磁场铜损耗为“VI3”

从外部电源引出的电源为“VI2”

因此,机器内部的杂散损耗将

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

机器的杂散损耗相似,因此W/2=杂散损耗/机器

电动机的效率

电机中的损耗可以通过以下等式得出

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

电机的输入=V(I1+I2)

则电机效率可由ηM=输出/输入=(输入损耗)/输入得出

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

发电机的效率

发电机中的损耗可通过以下方程得出

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

发电机O/p=VI1

然后,发电机效率可以通过ηG=输出/输入=输出/(输出+损耗)得出

=VI1/(VI1+WG)

优势

霍普金森测试的优点是

  • 霍普金森测试使用的功率非常小
  • 它很经济
  • 该测试可以在满负荷条件下进行,以便检查温度上升和换向。
  • 由于满负荷条件,考虑了磁通畸变引起的铁损变化。
  • 效率可以在不同的负载下确定。

霍普金森检验的缺点

霍普金森测试的缺点是

  • 发现这项测试所需的两台相等的机器是很复杂的。
  • 本试验中使用的两台机器不能一直均匀加载。
  • 由于机器的激励,不可能获得用于机器的单独铁损。
  • 由于磁场电流的广泛变化,以所需的速度控制机器是很困难的。

常见问题解答

1). 即使存在霍普金森测试,为什么还要进行现场测试?

由于运行不稳定以及运行速度过快,无法在两个相等串联的电机上进行此测试

2). 阻滞测试的目的是什么?

延迟测试用于发现稳定速度直流电机的效率。在这项技术中,我们发现了机器的损耗,就像机械和铁一样。

3). 为什么发电机的效率高于电动机?

因为绕组更厚,电阻低,铜损耗低

4). 各种类型的损失是什么?

它们是铁、风和摩擦

5). 什么是极性测试?

极性测试用于了解电路中的电流方向

因此,这一切都是关于霍普金森测试的概述。它是一种通过相互连接来测试直流电机效率的技术。它也被称为满载测试。这里有一个问题要问你,霍普金森测试的应用是什么?