O método simples e indireto de testar máquinas DC com fluxo constante é o teste de Swinburne de shunt DC e ferida composta Máquinas DC . É nomeado como teste de Swinburne em homenagem a Sir James Swinburne. Este teste ajuda a pré-determinar a eficiência em qualquer carga com fluxo constante. A vantagem mais importante do teste de Swinburne é que o motor pode ser usado como um gerador e as perdas sem carga podem ser medidas separadamente. Este teste é muito simples e econômico porque opera em entrada de energia sem carga. Este artigo descreve o teste de Swinburne de máquinas DC.
O que é o teste de Swinburne?
Definição: O teste indireto usado na medição de perdas sem carga separadamente e pré-determinação da eficiência em qualquer carga com antecedência com fluxo constante no composto e máquinas de derivação DC são chamados de teste de Swinburne Na maioria das vezes, este teste é aplicado para grandes máquinas de derivação DC para eficiência, perdas de carga e aumento de temperatura. Também pode ser chamado de teste de perda sem carga ou teste de perda de carga.
Diagrama de circuito / teoria do teste de Swinburne
O diagrama do circuito do teste de Swinburne é mostrado abaixo. Considere isso, a máquina DC / motor DC funciona na tensão nominal com alimentação de entrada sem carga. No entanto, a velocidade do motor pode ser regulada usando o regulador shunt, conforme mostrado na figura. A corrente sem carga e a corrente de campo shunt podem ser medidas nas armaduras A1 e A2. Para encontrar as perdas de cobre da armadura, a resistência da armadura pode ser usada.
Teste de Swinburnes
Teste de Swinburne da máquina DC
Usando o teste de Swinburne, as perdas ocorridas em máquinas CC podem ser calculadas com energia sem carga. Uma vez que as máquinas DC nada mais são do que motores ou geradores. Este teste é aplicável apenas para grandes máquinas de derivação DC que têm fluxo constante. É muito fácil encontrar antecipadamente a eficiência da máquina. Este teste é econômico porque requer uma pequena potência de entrada sem carga.
Teste Swinburne no motor DC Shunt
O teste de Swinburne no motor de derivação CC é aplicável para encontrar as perdas na máquina com energia sem carga. As perdas nos motores são perdas de cobre na armadura, perdas de ferro no núcleo, perdas por fricção e perdas no enrolamento. Essas perdas são calculadas separadamente e a eficiência pode ser pré-determinada. Como a saída do motor shunt é zero com entrada de energia sem carga e esta entrada sem carga é usada para suprir as perdas. Uma vez que a mudança nas perdas de ferro não pode ser determinada de sem carga para carga total e a mudança no aumento da temperatura não pode ser medida com carga total.
Cálculos
Os cálculos de teste de Swinburne incluem cálculo de eficiência em fluxo constante e perdas das máquinas DC. A partir do diagrama de circuito acima, podemos observar que a máquina DC / Motor DC shunt funciona na tensão nominal sem carga. E a velocidade do motor pode ser controlada usando o regulador shunt variável.
Sem carga
Considere, a corrente sem carga é 'Io' na armadura A1
A corrente de campo de derivação medida na armadura A2 é ‘Ish’
A corrente das armaduras sem carga é a diferença entre a corrente sem carga e a corrente de campo shunt em A2, dada como = (Io - Ish
A potência de entrada sem carga em watts = VIo
A equação para as perdas de cobre da armadura na entrada de energia sem carga é, = (Io - Ish) ^ 2 Ra
Aqui, Ra é a resistência da armadura.
As perdas constantes sem carga são a subtração das perdas de cobre da armadura da potência de entrada sem carga.
Perdas constantes C = V Io - (Io - Ish) ^ 2 Ra
Na carga
A eficiência da máquina DC / motor shunt DC em qualquer carga pode ser calculada.
Considere a corrente de carga I, para determinar a eficiência da máquina em qualquer carga.
Quando a máquina DC atua como um motor, a corrente de armadura Ia = (Io - Ish)
Quando a máquina DC atua como um gerador, a corrente de armadura Ia = (Io + Ish)
Potência de entrada = VI
Para motor DC em carga:
As perdas de cobre da armadura são Pcu = I ^ 2 Ra
Pcu = (I - Ish) ^ 2 Ra
Perdas constantes C = VIo - (Io - Ish) ^ 2 Ra
Perdas totais do motor DC = perdas de cobre da armadura + perdas constantes
Perdas totais = Pcu + C
Portanto, a eficiência do motor DC em qualquer carga é, Nm = saída / entrada
Nm = (entrada - perdas) / entrada
Nm = (VI - (Pcu + C)) / VI
Para DC Generator on Load
Potência de entrada sem carga = VI
Perdas de cobre da armadura = Pcu = I ^ 2 Ra
Pcu = (I + Ish) ^ 2 Ra
Perdas constantes C = VIo - (I - Ish) ^ 2 Ra
Perdas totais = perdas de cobre da armadura Pcu + perdas constantes C
Daí a eficiência da máquina DC quando atua como um gerador em qualquer carga é
Ng = saída / entrada
Ng = (entrada - perdas) / entrada
Ng = (VI - (Pcu + C) / VI
Estas são as equações para perdas sem carga e a eficiência das máquinas CC em qualquer carga.
Diferença entre o teste de Swinburne e o teste de Hopkinson
A diferença entre os dois é discutida abaixo.
| Teste de Swinburne | Teste de Hopkinson |
| É um método indireto de teste de máquinas DC. | É um teste regenerativo ou teste back-to-back ou teste de corrida de calor de máquinas DC |
| É usado para encontrar eficiência e perdas sem carga. | Ele também é usado para encontrar eficiência e perdas sem carga. |
| É aplicável para grandes máquinas shunt em uma potência de entrada sem carga | É aplicável para grandes máquinas shunt em uma potência de entrada sem carga |
| Apenas uma máquina de derivação é usada. Durante este teste, a máquina CC funciona como um motor ou gerador apenas uma vez. | Duas máquinas de derivação são usadas, uma atua como um motor e outra atua como um gerador |
| É muito simples e econômico. | É muito econômico e difícil de executar porque são usadas duas máquinas de derivação. |
| É muito difícil encontrar condições de comutação e aumento de temperatura com carga total. | É muito fácil encontrar o aumento de temperatura e as comutações em qualquer carga com tensão nominal |
| A eficiência pode ser pré-determinada em qualquer carga | Ele também é usado para encontrar eficiência e perdas sem carga. |
Aplicativos de teste de Swinburne
As aplicações deste teste incluem o seguinte.
- Este teste é usado para encontrar a eficiência e as perdas sem carga das máquinas CC em fluxo constante.
- Em máquinas DC, quando funciona como motores
- Em máquinas DC, quando funciona como geradores
- Em grandes motores de derivação DC.
Vantagens e desvantagens do teste de Swinburne
As vantagens deste teste incluem o seguinte.
- Este teste é muito simples, econômico e mais comumente usado
- Requer entrada de energia sem carga ou menos entrada de energia em comparação com o teste de Hopkinson.
- A eficiência pode ser determinada com antecedência devido às perdas constantes conhecidas.
As desvantagens deste teste incluem o seguinte.
- A mudança nas perdas de ferro de sem carga para carga total não pode ser determinada por causa da reação da armadura
- Não é aplicável para motores da série DC
- As condições de comutação e o aumento da temperatura não podem ser verificados em plena carga com a tensão nominal.
- É aplicável para máquinas DC que possuem fluxo constante.
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