Mesin DC seperti motor dan generator digunakan dalam berbagai aplikasi kelistrikan. Fungsi utama generator adalah untuk mengubah daya dari mekanik menjadi listrik motor digunakan untuk mengubah daya dari listrik menjadi mekanik. Oleh karena itu, daya masukan dari generator dc dalam bentuk listrik sedangkan keluarannya dalam bentuk mekanis. Begitu pula dengan daya masukan dari motor dalam bentuk listrik sedangkan keluarannya dalam bentuk mekanis. Namun pada prakteknya konversi daya suatu mesin DC tidak dapat dilakukan sepenuhnya karena adanya power loss sehingga efisiensi mesin dapat berkurang. Ini dapat didefinisikan sebagai rasio daya output daya dan daya input daya. Jadi, efisiensi mesin DC dapat diuji dengan bantuan uji Hopkinson.
Apa itu Uji Hopkinson?
Definisi: Uji beban penuh yang digunakan untuk menguji efisiensi a Mesin DC dikenal sebagai tes Hopkinson. Nama alternatif dari tes ini adalah back to back, heat run, dan regenerative test. Pengujian ini menggunakan dua mesin yang saling terhubung secara elektrik dan mekanis. Dari mesin-mesin ini, yang satu bertindak sebagai motor sedangkan yang lain berfungsi sebagai generator. Itu generator memberikan tenaga mekanis ke motor listrik sedangkan motor digunakan untuk menggerakkan generator.
uji-hopkinson
Oleh karena itu, output daya satu mesin digunakan sebagai input ke mesin lain. Setiap kali mesin ini berjalan pada kondisi beban penuh, maka suplai input bisa setara dengan seluruh kerugian mesin. Jika tidak ada kerugian dalam mesin apa pun, tidak perlu eksternal Sumber Daya listrik . Namun, jika tegangan output daya generator turun maka diperlukan sumber tegangan tambahan untuk memberikan tegangan input daya yang tepat ke motor. Karena itu, kekuasaan yang diambil dari pasokan eksterior dapat digunakan untuk mengatasi kerugian bagian dalam mesin.
Diagram Sirkuit Uji Hopkinson
Diagram sirkuit tes Hopkinson ditunjukkan di bawah ini. Sirkuit ini dapat dibangun dengan motor serta generator bersama dengan sakelar. Setiap kali motor dihidupkan maka pintasan diajukan perlawanan motor ini dapat disetel agar berjalan pada kecepatan terukurnya.
diagram-sirkuit-uji-hopkinson
Sekarang, tegangan generator dapat dibuat identik dengan suplai tegangan melalui pengaturan resistansi medan shunt yang disatukan di generator. Persamaan dua tegangan generator & suplai dapat ditentukan dengan bantuan voltmeter karena memberikan pembacaan nol pada sakelar 'S'. Mesin bekerja pada kecepatan pengenal serta beban yang diinginkan melalui perubahan arus medan motor serta generator.
Perhitungan Efisiensi Mesin dengan Uji Hopkinson
Misalkan suplai tegangan mesin adalah 'V', maka input motor dapat diturunkan dengan persamaan berikut.
Masukan dari motor = V (I1 + I2)
I1 = Arus generator
I2 = Arus sumber eksternal
Output daya generator adalah VI1 ……. (1)
Jika mesin bekerja dengan efisiensi yang sama yaitu 'η'
Motor o / p adalah η x i / p = η V (I1 + I2)
Input dari generator adalah output dari motor, η V (I1 + I2)
Output daya generator adalah masukan dari motor, η [η x V (I1 + I2)] = η2 V (I1 + I2)…. (2)
Dari dua persamaan di atas, kita bisa mendapatkan
VI1 = η2 V (I1 + I2) kemudian I1 = η2 (I1 + I2) = η√I1 / (I1 + I2)
Itu angker Kehilangan tembaga di dalam motor dapat diturunkan dengan (I1 + I2-I4) 2Ra
Dimana,
'Ra' = Resistensi angker dari mesin
'I4' = Arus medan shunt motor
Kehilangan tembaga medan shunt di dalam motor adalah 'VI4'
Kehilangan tembaga jangkar di dalam generator dapat diturunkan dengan (I1 + I3) 2Ra
I3 = Arus medan shunt
Kehilangan tembaga medan shunt di dalam motor adalah 'VI3'
Catu daya yang diambil dari catu daya eksterior adalah 'VI2'
Jadi, kerugian nyasar di dalam mesin akan menjadi
W = VI2- (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + (I1 + I3) 2 Ra + VI3
Kerugian nyasar untuk mesin serupa jadi W / 2 = kerugian nyasar / mesin
Efisiensi Motor
Kerugian pada motor dapat diturunkan dengan persamaan berikut
WM = (I1 + I2-I4) 2Ra + VI4 + W / 2
Masukan dari motor = V (I1 + I2)
Kemudian efisiensi motor dapat diturunkan dengan ηM = keluaran / masukan = (masukan-rugi) / masukan
= (V (I1 + I2) -WM) / V (I1 + I2)
Efisiensi Generator
Kerugian pada generator dapat diturunkan dengan persamaan berikut
WG = (I1 + I3) 2Ra + VI3 + W / 2
O / p generator = VI1
Kemudian efisiensi generator dapat diturunkan dengan ηG = output / input = output / (output + kerugian)
= VI1 / (VI1 + WG)
Keuntungan
Keuntungan dari uji Hopkinson adalah
- Uji Hopkinson menggunakan daya yang sangat sedikit
- Itu ekonomis
- Tes ini dapat dilakukan dalam kondisi beban penuh sehingga kenaikan suhu & pergantian dapat diperiksa.
- Perubahan kerugian besi karena distorsi fluks diperhitungkan karena kondisi beban penuh.
- Efisiensi dapat ditentukan pada beban yang berbeda.
Kerugian dari Uji Hopkinson
Kerugian dari tes Hopkinson adalah
- Sulit untuk menemukan dua mesin yang sama yang diperlukan untuk pengujian ini.
- Kedua mesin yang digunakan dalam pengujian ini tidak dapat dimuat secara merata.
- Tidak mungkin memperoleh rugi-rugi besi terpisah yang digunakan untuk mesin-mesin karena eksitasi mereka.
- Sulit untuk mengontrol mesin pada kecepatan yang diperlukan karena perubahan arus medan secara ekstensif.
FAQ
1). Mengapa uji lapangan dilakukan meskipun ada uji Hopkinson?
Pengujian pada dua motor seri yang sama tidak mungkin dilakukan karena ketidakstabilan operasi serta kecepatan lari
2). Apa tujuan dari tes retardasi?
Uji retardasi digunakan untuk mengetahui efisiensi mesin dc berkecepatan stabil. Dalam teknik ini, kami menemukan kerugian dari mesin & besi seperti mesin.
3). Mengapa efisiensi generator lebih dari sekedar motor?
Karena belitan lebih tebal, resistansi rendah & kerugian tembaga rendah
4). Apa saja jenis kerugiannya?
Mereka adalah besi, belitan, dan gesekan
5). Apa uji polaritasnya?
Uji polaritas digunakan untuk mengetahui arah arus dalam suatu rangkaian listrik
Jadi, ini semua tentang ikhtisar Uji Hopkinson. Ini adalah salah satu jenis teknik untuk pengujian efisiensi mesin DC dengan menghubungkan satu sama lain. Itu juga dikenal sebagai penuh uji beban . Ini pertanyaan untuk Anda, apa saja aplikasi dari uji Hopkinson?
