Prueba de Hopkinson

Prueba de Hopkinson también se conoce como Prueba Regenerativa, Espalda con espalda y carrera de calor Prueba. En Hopkinson Test, se requieren dos máquinas de derivación idénticas que se acoplan tanto mecánica como eléctricamente en paralelo. Uno actúa como motor y otro como generador. La entrada al motor viene dada por la red de alimentación.

La salida mecánica del motor acciona el generador, y la salida eléctrica del generador se utiliza para suministrar la entrada al motor. Por lo tanto, la salida de cada máquina actúa como entrada para la otra máquina.

Cuando ambas máquinas funcionan a plena carga, la entrada de suministro es igual a las pérdidas totales de las máquinas. Por lo tanto, la entrada de energía del suministro es muy pequeña.

El diagrama de circuito de la prueba de Hopkinson se muestra en la siguiente figura:

Se da alimentación y con la ayuda de un arrancador, la máquina M arranca y funciona como motor. El interruptor S se mantiene abierto. La corriente de campo de M se ajusta con la ayuda del campo de reóstato RM, que permite que el motor funcione a la velocidad nominal. La máquina G actúa como generador.

Dado que el generador está acoplado mecánicamente al motor, funciona a la velocidad nominal del motor.

La excitación del generador G se ajusta de tal manera con la ayuda de su reóstato de campo RG que el voltaje a través de la armadura del generador es ligeramente mayor que el voltaje de suministro. En realidad, el voltaje terminal del generador se mantiene 1 o 2 voltios más alto que el voltaje de suministro.

Cuando la tensión del generador es igual y de la misma polaridad que la tensión de alimentación de las barras, el interruptor principal S se cierra y el generador se conecta a las barras. Por lo tanto, ambas máquinas ahora están en paralelo a través del suministro.

En esta condición, cuando las máquinas funcionan en paralelo, se dice que el generador flota. Esto significa que el generador no toma corriente ni le da corriente al suministro.

Ahora, con la ayuda de un reóstato de campo, cualquier carga requerida puede aplicarse a las máquinas ajustando la excitación de las máquinas con la ayuda de reóstatos de campo.

Dejar,

• V sea la tensión de alimentación
• IL es la línea actual
• Im es la corriente de entrada al motor.
• Ig es la corriente de entrada al generador.
• Iam es la corriente de armadura del motor
• Ishm es la corriente de campo de derivación del motor
• Ishg es la corriente de campo de derivación del generador.
• Ra es la resistencia del inducido de cada máquina.
• Rshm es la resistencia del campo de derivación del motor
• Rshg es la resistencia del campo de derivación del generador
• Por ejemplo, es el voltaje inducido por el generador
• Em es el voltaje inducido por el motor o fuerza contraelectromotriz

Sabemos,

Dado que el flujo de campo es directamente proporcional a la corriente de campo.

Así, la excitación del generador será siempre mayor que la del motor.

Cálculo de la Eficiencia de la Máquina por la Prueba de Hopkinson

• Entrada de energía del suministro = VIL = pérdidas totales de ambas máquinas
• Pérdida de cobre del inducido del motor = I2am Ra
• Pérdida de cobre de campo del motor = I2shm Rshm
• Pérdida en el cobre del inducido del generador = I2ag Ra
• Pérdida de cobre de campo del generador = = I2shg Rshg

Se supone que las pérdidas constantes Pc, como las pérdidas por hierro, fricción y viento, son iguales y se escriben como se indica a continuación.

Pérdidas constantes de ambas máquinas = Potencia extraída del suministro – Pérdidas de armadura y cobre en derivación de ambas máquinas

Suponiendo que las pérdidas constantes conocidas como pérdidas perdidas se dividen por igual entre las dos máquinas.

Pérdida perdida total por máquina = ½ PC

Eficiencia del Generador

• Salida = VIag
• Las pérdidas constantes para el generador se dan como PC/2
• Pérdida en el cobre del inducido = I2ag Ra
• Pérdida de cobre de campo = I2shg Rshg

La eficiencia del generador está dada por la ecuación que se muestra a continuación:

Eficiencia del motor

• Las pérdidas constantes del motor se dan como PC/2
• Pérdida de cobre del inducido = I2am Ra
• Pérdida de cobre de campo = I2shm Rshm

los Eficiencia del motor viene dada por la siguiente ecuación:

Ventajas de la prueba de Hopkinson

Las principales ventajas de utilizar la prueba de Hopkinson son las siguientes:

• Este método es muy económico.
• El aumento de temperatura y las condiciones de conmutación se pueden comprobar en condiciones de carga nominal.
• Se consideran las pérdidas por dispersión, ya que ambas máquinas funcionan en condiciones de carga nominal.
• Las máquinas grandes se pueden probar con la carga nominal sin consumir mucha energía del suministro.
• Se puede determinar la eficiencia a diferentes cargas.

Desventaja de la prueba de Hopkinson

La principal desventaja de este método es la necesidad de dos máquinas prácticamente idénticas para realizar la prueba de Hopkinson. Por lo tanto, esta prueba es adecuada para grandes máquinas de CC.

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