Il metodo semplice e indiretto per testare le macchine CC con flusso costante è il test di Swinburne di shunt CC e avvolgimento composto Macchine DC . Prende il nome dal test di Swinburne da Sir James Swinburne. Questo test aiuta a predeterminare l'efficienza a qualsiasi carico con flusso costante. Il vantaggio più importante del test di Swinburne è che il motore può essere utilizzato come generatore e le perdite a vuoto possono essere misurate separatamente. Questo test è molto semplice ed economico perché funziona in assenza di carico. Questo articolo descrive il test di Swinburne sulle macchine DC.
Cos'è il test di Swinburne?
Definizione: Il test indiretto utilizzato nella misurazione delle perdite a vuoto separatamente e la predeterminazione anticipata dell'efficienza a qualsiasi carico con flusso costante sul composto e sulle macchine CC shunt sono chiamati test di Swinburne. Principalmente questo test viene applicato per grandi macchine CC shunt per efficienza, perdite di carico e aumento della temperatura. Può anche essere chiamato test di perdita a vuoto o test di perdita di carico.
Teoria dei test di Swinburne / diagramma del circuito
Lo schema del circuito del test di Swinburne è mostrato di seguito. Considera che, la macchina DC / motore a corrente continua funziona alla tensione nominale con alimentazione in ingresso a vuoto. Tuttavia, la velocità del motore può essere regolata utilizzando il regolatore shunt come mostrato in figura. La corrente a vuoto e la corrente del campo shunt possono essere misurate sulle armature A1 e A2. Per trovare le perdite di rame dell'indotto, è possibile utilizzare la resistenza dell'armatura.
Swinburnes Test
Test Swinburne della macchina DC
Utilizzando il test di Swinburne, le perdite verificatesi nelle macchine CC possono essere calcolate con potenza a vuoto. Poiché le macchine DC non sono altro che motori o generatori. Questo test è applicabile solo per le grandi macchine DC shunt che hanno flusso costante. È molto facile individuare in anticipo l'efficienza della macchina. Questo test è economico perché richiede una piccola potenza in ingresso senza carico.
Test di Swinburne su motore di derivazione CC
Il test di Swinburne sul motore di derivazione CC è applicabile per trovare le perdite nella macchina con potenza a vuoto. Le perdite nei motori sono perdite di rame dell'indotto, perdite di ferro nel nucleo, perdite di attrito e perdite di avvolgimento. Queste perdite vengono calcolate separatamente e l'efficienza può essere predeterminata. Poiché l'uscita del motore in derivazione è zero con ingresso di potenza a vuoto e questo ingresso a vuoto viene utilizzato per alimentare le perdite. Poiché la variazione delle perdite di ferro non può essere determinata da vuoto a pieno carico e la variazione dell'aumento di temperatura non può essere misurata a pieno carico.
Calcoli
I calcoli dei test di Swinburne includono il calcolo dell'efficienza a flusso costante e delle perdite delle macchine CC. Dallo schema elettrico sopra, possiamo osservare che la macchina DC / Motore di derivazione CC funziona alla tensione nominale senza carico. E la velocità del motore può essere controllata utilizzando il regolatore di shunt variabile.
A vuoto
Considera, la corrente a vuoto è 'Io' all'armatura A1
La corrente del campo shunt misurata sull'armatura A2 è 'Ish'
La corrente di armature a vuoto è la differenza tra la corrente a vuoto e la corrente di campo shunt su A2, data come = (Io - Ish
La potenza in ingresso a vuoto in watt = VIo
L'equazione per le perdite di rame dell'indotto all'ingresso di alimentazione a vuoto è, = (Io - Ish) ^ 2 Ra
Qui Ra è la resistenza dell'armatura.
Le perdite costanti a vuoto sono la sottrazione delle perdite di rame dell'indotto dalla potenza di ingresso a vuoto.
Constant losses C = V Io – ( Io – Ish )^2 Ra
Al carico
È possibile calcolare l'efficienza della macchina CC / del motore di derivazione CC a qualsiasi carico.
Considerare la corrente di carico I, per determinare l'efficienza della macchina a qualsiasi carico.
Quando la macchina DC funge da motore, la corrente di armatura Ia = (Io - Ish)
Quando la macchina DC funge da generatore, la corrente di armatura Ia = (Io + Ish)
Potenza in ingresso = VI
Per motore CC a carico:
Le perdite di rame dell'indotto sono Pcu = I ^ 2 Ra
Pcu = (I - Ish) ^ 2 Ra
Constant losses C = VIo – ( Io – Ish )^2 Ra
Perdite totali del motore DC = perdite del rame dell'indotto + perdite costanti
Perdite totali = Pcu + C
Quindi l'efficienza del motore CC a qualsiasi carico è, Nm = uscita / ingresso
Nm = (ingresso - perdite) / ingresso
Nm = (VI - (Pcu + C)) / VI
Per generatore DC sotto carico
Potenza in ingresso a vuoto = VI
Perdite di rame dell'indotto = Pcu = I ^ 2 Ra
Pcu = (I + Ish) ^ 2 Ra
Perdite costanti C = VIo - (I - Ish) ^ 2 Ra
Perdite totali = perdite rame dell'indotto Pcu + Perdite costanti C
Da qui l'efficienza della macchina CC quando funge da generatore a qualsiasi carico è
Ng = output / input
Ng = (input - perdite) / input
Ng = (VI - (Pcu + C) / VI
Queste sono le equazioni per le perdite a vuoto e l'efficienza delle macchine CC a qualsiasi carico.
Differenza tra il test di Swinburne e il test di Hopkinson
La differenza tra questi due è discussa di seguito.
| Swinburne's Test | Test di Hopkinson |
| È un metodo indiretto per testare le macchine DC. | È un test rigenerativo o un test back-to-back o un test di funzionamento a caldo di macchine CC |
| Viene utilizzato per trovare efficienza e perdite a vuoto. | Viene anche utilizzato per trovare efficienza e perdite a vuoto. |
| È applicabile a macchine di derivazione di grandi dimensioni con alimentazione in ingresso a vuoto | È applicabile a macchine di derivazione di grandi dimensioni con alimentazione in ingresso a vuoto |
| Viene utilizzata solo una macchina di derivazione. Durante questo test, la macchina CC funziona come motore o generatore solo per una volta. | Due macchine shunt vengono utilizzate una funge da motore e un'altra funge da generatore |
| È molto semplice ed economico. | È molto economico e difficile da eseguire perché vengono utilizzate due macchine di derivazione. |
| È molto difficile trovare condizioni di commutazione e aumento della temperatura a pieno carico. | È molto facile trovare l'aumento di temperatura e le commutazioni a qualsiasi carico con tensione nominale |
| L'efficienza può essere predeterminata a qualsiasi carico | Viene anche utilizzato per trovare efficienza e perdite a vuoto. |
Applicazioni di prova di Swinburne
Le applicazioni di questo test includono quanto segue.
- Questo test viene utilizzato per trovare l'efficienza e le perdite a vuoto delle macchine CC a flusso costante.
- Nelle macchine DC quando funziona come motore
- Nelle macchine DC quando funziona come generatori
- In grandi motori DC shunt.
Vantaggi e svantaggi del test di Swinburne
I vantaggi di questo test includono quanto segue.
- Questo test è molto semplice, economico e più comunemente utilizzato
- Richiede potenza in ingresso a vuoto o meno potenza in ingresso rispetto al test di Hopkinson.
- L'efficienza può essere determinata in anticipo a causa delle perdite costanti note.
Gli svantaggi di questo test includono quanto segue.
- La variazione delle perdite di ferro da assenza di carico a pieno carico non può essere determinata a causa della reazione dell'armatura
- Non è applicabile ai motori della serie DC
- Le condizioni di commutazione e l'aumento della temperatura non possono essere verificate a pieno carico con la tensione nominale.
- È applicabile per le macchine DC che hanno flusso costante.
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