Explique por qué la eficiencia de un generador es más que un motor en la prueba de Swinburne, en términos de voltaje y corriente.

En general, la eficiencia de un generador será mayor que la del motor.

Algunas de las razones son,

  • Los devanados del generador están hechos de devanados más gruesos, por lo tanto, tienen menor resistencia y, por lo tanto, menores pérdidas de cobre .
  • En un motor, la armadura produce una fem posterior que intenta oponerse al movimiento del motor (hay dos voltajes opuestos)
    pero en el generador no hay voltajes opuestos .
  • Además, la fuga de flujo magnético produce pérdidas de potencia en un motor, pero la fuga del flujo producido por el devanado de campo en el generador es mínima y tampoco tan crítica, por lo que no representa un problema perder algo de flujo.

Por lo tanto, por las razones anteriores, la eficiencia del generador es siempre mayor que la del motor.

Fuente: Respuestas de Yahoo

En la prueba de Swinburne (no sin carga), una máquina de CC, independientemente de ser un motor o un generador, siempre está conectada como motor para realizar la prueba.

Aquí no hay forma de medir la potencia mecánica. Entonces,

En caso de motor: –

P (producción mecánica) = P (elec) – pérdidas

En caso de generador: –

P (entrada mecánica) = P (elec) + pérdidas

Entonces, si se prueba una máquina de CC. Independientemente de que sea un motor o un generador.

Si calculamos la eficiencia del motor: –

Nm = P (fuera) / P (dentro) = {P (elec) -losses} / P (elec)

Y si calculamos la eficiencia generadora: –

Ng = P (fuera) / P (dentro) = P (elec) / {P (elec) + pérdidas}

Como los números P (elec) y las pérdidas tienen un valor constante para una máquina determinada, siempre encontrará entre las dos fracciones que:

Ng> Nm

Esto es más como una prueba del sistema numérico.

Por ejemplo, tomemos P (elec) = 2000W y pérdidas = 350W

Entonces Ng = 2000/2350 = .851

Y Nm = 1650/2000 = .825

También puede analizar esta prueba matemática:

Si intentas igualar los denominadores de estas dos fracciones, encontrarás: –

Nm = {P (elec) – pérdidas} / P (elec) = {P (elec) ^ 2 -losses ^ 2} / {P (elec) * [P (elec) + pérdidas]}

Y Ng = P (elec) ^ 2 / {P (elec) * [P (elec) + pérdidas]}

Al igualar los denominadores puede ver que Nm siempre es menor que Ng por la cantidad de “pérdidas ^ 2”, sin importar el valor de la entrada de energía eléctrica o las pérdidas que observe.

Por lo tanto, independientemente del tamaño de la máquina o la fracción de carga, la eficiencia de generación siempre será mayor que la eficiencia del motor para la misma máquina.

¡Gracias!

Refiriéndose al diagrama dado, si consideramos solo las pérdidas

Pérdidas totales = pérdidas constantes + pérdidas de cobre.

Las pérdidas de cobre son variables, ya que dependen de la corriente de carga.

Si consideramos que las pérdidas constantes son iguales para ambos casos, las pérdidas de cobre decidirán la eficiencia de la máquina.

Caso 1

Máquina funcionando como motor

Teniendo en cuenta que la máquina está funcionando a plena carga y la corriente de carga completa es I.

I = Ish + Ia

I = corriente de carga completa

Ish = campo de derivación actual.

Ia = corriente de armadura.

Entonces,

Ia = I – Ish

Caso-2

Máquina funcionando como generador

Teniendo en cuenta que la máquina está funcionando a plena carga y la corriente a plena carga es I. La corriente debe ser provista solo por la armadura.

Ia = I + Ish

O

I = Ia – Ish

I = corriente de carga completa

Ish = campo de derivación actual.

Ia = corriente de armadura.

Podemos concluir fácilmente de la expresión dada para la eficiencia, la eficiencia del generador es más.

Nota

Lo que debe tenerse en cuenta es: la potencia eléctrica de entrada dada al motor y la potencia de salida eléctrica obtenida del generador deben ser las mismas para validar la discusión.

La pérdida total Pl = pérdida constante (Pk) + pérdida variable (Pv)
para cualquier máquina DC
Para el generador, ya que Ia = Il + If, la eficiencia = 1-Pl /
(VtIl + Pl)
Para el motor, Ia = Il-If, la eficiencia = 1-Pl / VtIf.

Es obvio que el valor de eficiencia para el generador será
mayor que el motor, ya que Pl no es un valor insignificante.