Test de Hopkinson est également connu sous le nom Test régénératif, Dos à dos et Chaleur Test. Dans le test Hopkinson, deux machines de shunt identiques sont nécessaires, couplées mécaniquement et électriquement en parallèle. L’un fait office de moteur et l’autre de générateur. L’entrée du moteur est fournie par le réseau d’alimentation.
Contenu:
La sortie mécanique du moteur entraîne le générateur et la sortie électrique du générateur est utilisée pour fournir l’entrée au moteur. Ainsi, la sortie de chaque machine agit comme une entrée pour l’autre machine.
Lorsque les deux machines fonctionnent à pleine charge, l’apport d’alimentation est égal aux pertes totales des machines. Par conséquent, la puissance absorbée par l’alimentation est très faible.
Le schéma de circuit du test de Hopkinson est présenté dans la figure ci-dessous :
L’alimentation est assurée et à l’aide d’un démarreur, la machine M démarre et fonctionne comme un moteur. L’interrupteur S est maintenu ouvert. Le courant de champ de M est ajusté à l’aide du champ du rhéostat RMce qui permet au moteur de tourner à la vitesse nominale. La machine G agit comme un générateur.
Étant donné que le générateur est couplé mécaniquement au moteur, il fonctionne à la vitesse nominale du moteur.
L’excitation du générateur G est ainsi réglée à l’aide de son rhéostat de champ RG que la tension aux bornes de l’induit du générateur est légèrement supérieure à la tension d’alimentation. En réalité, la tension aux bornes du générateur est maintenue 1 ou 2 volts au-dessus de la tension d’alimentation.
Lorsque la tension du générateur est égale et de même polarité que celle de la tension d’alimentation du jeu de barres, l’interrupteur principal S est fermé et le générateur est connecté au jeu de barres. Ainsi, les deux machines sont désormais en parallèle sur l’alimentation.
Dans cette condition, lorsque les machines fonctionnent en parallèle, le générateur est dit flotter. Cela signifie que le générateur ne prend aucun courant et ne fournit aucun courant à l’alimentation.
Désormais, à l’aide d’un rhéostat de terrain, toute charge requise peut être projetée sur les machines en ajustant l’excitation des machines à l’aide de rhéostats de terrain.
Laisser,
- V soit la tension d’alimentation
- jeL est le courant de ligne
- jem est le courant d’entrée du moteur
- jeg est le courant d’entrée du générateur
- jesuis est le courant d’induit du moteur
- jechut est le courant de champ du shunt du moteur
- jechut est le courant de champ de dérivation du générateur
- R.un est la résistance d’induit de chaque machine
- R.chut est la résistance du champ de shunt du moteur
- R.chut est la résistance du champ de dérivation du générateur
- Eg est la tension induite par le générateur
- Em est la tension induite par le moteur ou la force contre-électromotrice
Nous savons,
Puisque le flux de champ est directement proportionnel au courant de champ.
Ainsi, l’excitation du générateur doit toujours être supérieure à celle du moteur.
Calcul du rendement de la machine par le test de Hopkinson
- Puissance absorbée depuis l’alimentation = VIL = pertes totales des deux machines
- Perte de cuivre d’induit du moteur = I2suis R.un
- Perte de cuivre du moteur = I2chut R.chut
- Perte de cuivre d’induit du générateur = I2AG R.un
- Perte de cuivre sur le terrain du générateur = = I2chut R.chut
Les pertes constantes Pc telles que les pertes de fer, de frottement et de vent sont supposées égales et s’écrivent comme indiqué ci-dessous.
Pertes constantes des deux machines = Puissance tirée de l’alimentation – Pertes d’induit et de cuivre shunt des deux machines
En supposant que les pertes constantes connues sous le nom pertes perdues sont répartis à parts égales entre les deux machines.
Perte parasite totale par machine = ½ PC
Efficacité du générateur
- Sortie = VIAG
- Les pertes constantes pour le générateur sont données par PC/2
- Perte de cuivre d’induit = I2AG R.un
- Perte de cuivre sur le terrain = I2chut R.chut
Le rendement du générateur est donné par l’équation ci-dessous :
Efficacité du moteur
- Les pertes constantes du moteur sont données par PC/2
- Perte de cuivre dans l’induit = I2suis R.un
- Perte de cuivre sur le terrain = I2chut R.chut
Le Efficacité du moteur est donné par l’équation ci-dessous :
Avantages du test de Hopkinson
Les principaux avantages de l’utilisation du test de Hopkinson sont les suivants :
- Cette méthode est très économique.
- L’échauffement et les conditions de commutation peuvent être vérifiés dans les conditions de charge nominale.
- Les pertes parasites sont prises en compte, car les deux machines fonctionnent dans des conditions de charge nominale.
- Les grandes machines peuvent être testées à charge nominale sans consommer beaucoup d’énergie de l’alimentation.
- L’efficacité à différentes charges peut être déterminée.
Inconvénient du test de Hopkinson
Le principal inconvénient de cette méthode est la nécessité de disposer de deux machines pratiquement identiques pour réaliser le test de Hopkinson. Ce test convient donc aux grandes machines à courant continu.