ما هو اختبار Swinburne: الحسابات وتطبيقاتها

الطريقة البسيطة وغير المباشرة لاختبار آلات التيار المستمر ذات التدفق المستمر هي اختبار Swinburne لتحويل التيار المستمر والجرح المركب آلات DC . تم تسميته على أنه اختبار سوينبورن على اسم السير جيمس سوينبورن. يساعد هذا الاختبار على التحديد المسبق للكفاءة عند أي حمل بتدفق ثابت. الميزة الأكثر أهمية في اختبار Swinburne هي أنه يمكن استخدام المحرك كمولد ويمكن قياس خسائر عدم التحميل بشكل منفصل. هذا الاختبار بسيط للغاية واقتصادي لأنه يعمل في إدخال طاقة بدون حمل. توضح هذه المقالة اختبار Swinburne لأجهزة التيار المستمر.

ما هو اختبار سوينبرن؟

تعريف: يُطلق على الاختبار غير المباشر المستخدم في قياس خسائر عدم التحميل بشكل منفصل والتحديد المسبق للكفاءة عند أي حمل مقدمًا مع التدفق المستمر على المركب وآلات تحويل التيار المتردد اختبار Swinburne. يتم تطبيق هذا الاختبار في الغالب على آلات تحويل التيار المستمر الكبيرة من أجل الكفاءة ، وفقدان الحمل ، وارتفاع درجة الحرارة. يمكن أن يطلق عليه أيضًا اختبار فقدان الحمولة أو اختبار فقدان الحمل.

مخطط الدائرة / نظرية الاختبار لسوينبورن

يظهر الرسم التخطيطي لاختبار سوينبرن أدناه. ضع في اعتبارك أن آلة DC / محرك بتيار مستمر يعمل بالجهد المقنن مع طاقة إدخال بدون حمل. ومع ذلك ، يمكن تنظيم سرعة المحرك باستخدام منظم التحويلة كما هو موضح في الشكل. يمكن قياس تيار عدم التحميل وتيار مجال التحويل في المحركين A1 و A2. للعثور على خسائر النحاس في المحرك ، يمكن استخدام مقاومة المحرك.

اختبار سوينبرن

اختبار Swinburne لآلة التيار المستمر

باستخدام اختبار Swinburne ، يمكن حساب الخسائر التي حدثت في أجهزة التيار المستمر بدون قوة تحميل. منذ آلات DC ليست سوى المحركات أو المولدات. ينطبق هذا الاختبار فقط على آلات تحويل التيار المستمر الكبيرة ذات التدفق المستمر. من السهل جدًا العثور على كفاءة الماكينة مسبقًا. هذا الاختبار اقتصادي لأنه يتطلب طاقة إدخال صغيرة بدون تحميل.

اختبار Swinburne على DC Shunt Motor

يمكن تطبيق اختبار Swinburne على محرك تحويل التيار المستمر لإيجاد الخسائر في الماكينة مع عدم وجود طاقة تحميل. الخسائر في المحركات هي خسائر النحاس في المحرك ، وخسائر الحديد في القلب ، وخسائر الاحتكاك ، وخسائر اللف. يتم حساب هذه الخسائر بشكل منفصل ويمكن تحديد الكفاءة مسبقًا. نظرًا لأن خرج محرك التحويل هو صفر مع إدخال طاقة بدون حمل ويتم استخدام هذا الإدخال بدون حمل لتزويد الخسائر. نظرًا لأن التغيير في خسائر الحديد لا يمكن تحديده من عدم التحميل إلى الحمل الكامل ولا يمكن قياس التغير في ارتفاع درجة الحرارة عند التحميل الكامل.

العمليات الحسابية

تتضمن حسابات اختبار Swinburne حساب الكفاءة عند التدفق المستمر وخسائر آلات التيار المستمر. من مخطط الدائرة أعلاه ، يمكننا أن نلاحظ أن آلة DC / محرك تحويل التيار المستمر يعمل بالجهد المقنن مع عدم وجود حمل. ويمكن التحكم في سرعة المحرك باستخدام منظم التحويل المتغير.

في حالة عدم التحميل

ضع في اعتبارك أن تيار عدم التحميل هو 'Io' في المحرك A1

تيار مجال التحويل المقاس في Armature A2 هو 'Ish'

تيار عدم التحميل هو الفرق بين تيار عدم التحميل وتيار مجال التحويل عند A2 ، ويُعطى كـ = (Io - Ish

طاقة الإدخال عند عدم التحميل بالواط = VIo

معادلة خسائر النحاس في المحرك عند إدخال طاقة بدون حمل هي ، = (Io - Ish) ^ 2 Ra

هنا رع هي مقاومة المحرك.

الخسائر المستمرة عند عدم التحميل هي طرح خسائر النحاس في المحرك من طاقة إدخال عدم التحميل.

خسائر ثابتة C = V Io - (Io - Ish) ^ 2 Ra

في لود

يمكن حساب كفاءة آلة DC / محرك تحويل التيار المستمر عند أي حمولة.

ضع في اعتبارك تيار الحمل I ، لتحديد كفاءة الماكينة عند أي حمل.

عندما تعمل آلة التيار المستمر كمحرك ، فإن المحرك الحالي Ia = (Io - Ish)

عندما تعمل آلة التيار المستمر كمولد ، فإن تيار المحرك Ia = (Io + Ish)

مدخلات الطاقة = VI

لمحرك DC عند التحميل:

خسائر النحاس في حديد التسليح هي Pcu = I ^ 2 Ra

Pcu = (I - Ish) ^ 2 Ra

خسائر ثابتة C = VIo - (Io - Ish) ^ 2 Ra

إجمالي خسائر محرك التيار المستمر = خسائر النحاس في المحرك + الخسائر المستمرة

إجمالي الخسائر = Pcu + C

ومن ثم فإن كفاءة محرك التيار المستمر عند أي حمل هي Nm = الإخراج / الإدخال

Nm = (المدخلات - الخسائر) / المدخلات

Nm = (VI - (Pcu + C)) / VI

لمولد التيار المستمر عند التحميل

طاقة الإدخال عند عدم التحميل = VI

خسائر النحاس المحرك = Pcu = I ^ 2 Ra

Pcu = (I + Ish) ^ 2 Ra

خسائر ثابتة C = VIo - (I - Ish) ^ 2 Ra

إجمالي الخسائر = خسائر النحاس في المحرك Pcu + الخسائر المستمرة C

ومن هنا تأتي كفاءة آلة التيار المستمر عندما تعمل كمولد عند أي حمل

Ng = الإخراج / الإدخال

Ng = (المدخلات - الخسائر) / المدخلات

Ng = (VI - (Pcu + C) / VI

هذه هي معادلات خسائر عدم التحميل وكفاءة آلات التيار المستمر عند أي حمل.

الفرق بين اختبار سوينبرن واختبار هوبكنسون

يتم مناقشة الفرق بين هذين أدناه.

تطبيقات اختبار سوينبرن

تشمل تطبيقات هذا الاختبار ما يلي.

• يستخدم هذا الاختبار لإيجاد فاقد الكفاءة وعدم التحميل لآلات التيار المستمر عند التدفق المستمر.
• في آلات التيار المستمر عند تشغيلها كمحركات
• في آلات التيار المستمر عند تشغيلها كمولدات
• في محركات DC تحويلة كبيرة.

مزايا وعيوب اختبار Swinburne

تشمل مزايا هذا الاختبار ما يلي.

• هذا الاختبار بسيط للغاية واقتصادي وشائع الاستخدام
• يتطلب إدخال طاقة بدون حمل أو إدخال طاقة أقل عند مقارنته باختبار هوبكنسون.
• يمكن تحديد الكفاءة مسبقًا بسبب الخسائر الثابتة المعروفة.

تشمل عيوب هذا الاختبار ما يلي.

• لا يمكن تحديد التغيير في خسائر الحديد من عدم التحميل إلى الحمل الكامل بسبب تفاعل المحرك
• لا ينطبق على محركات سلسلة DC
• لا يمكن التحقق من ظروف التبديل وارتفاع درجة الحرارة عند التحميل الكامل مع الجهد المقنن.
• إنها قابلة للتطبيق على آلات DC التي لها تدفق مستمر.

وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق باختبار سوينبرن - التعريف ، النظرية ، الرسم التخطيطي للدائرة ، على أجهزة التيار المستمر محرك تحويل التيار المستمر ، وحسابات الاختبار ، والمزايا ، والعيوب ، والتطبيقات ، والفرق بين اختبار هوبكنسون واختبار سوينبورن. إليك سؤال لك ، 'ما هو اختبار هوبكنسون لمحركات DC Shunt؟