Electric Drives MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Electric Drives - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

जब तीन फेज प्रेरण मोटर का गति नियंत्रण रोटर परिपथ में प्रतिरोध जोड़कर किया जाता है, तो शक्ति का कुछ हिस्सा जिसे सर्पी कहा जाता है वह कम हो जाता है। इसलिए गति नियंत्रण की इस विधि से तीन फेज प्रेरण मोटर की दक्षता कम हो जाती है।

यह सर्पी शक्ति की हानि को पुनर्प्राप्त किया जा सकता है और तीन फेज प्रेरण मोटर की समग्र दक्षता में सुधार के लिए वापस आपूर्ति की जा सकती है लेकिन शक्ति गुणक घट जाता है।

शक्ति को पुनर्प्राप्त करने की इस योजना को सर्पी शक्ति पुन:प्राप्ति योजना कहा जाता है और यह सर्पी आवृत्ति के emf के बाहरी स्रोत को रोटर परिपथ में जोड़कर किया जाता है।

ध्यान दें:

सर्पी शक्ति पुनर्प्राप्ति योजना:

इस प्रणाली का मुख्य रूप से प्रेरण मोटर गति नियंत्रण के लिए उपयोग किया जाता है। रोटर परिपथ में सर्पी शक्ति बर्बाद होने के कारण प्रेरण मोटर में गति नियंत्रण की खराब दक्षता होती है। पुनर्प्राप्ति योजना का उपयोग करके सर्पी शक्ति हानि से बचने के लिए प्रेरण मोटर की गति को नियंत्रित किया जाता है।

ये स्थिर शक्ति और स्थिर बलाघूर्ण ड्राइव दोनों में उपयोग किए जाते हैं।

सर्पी शक्ति पुनर्प्राप्ति योजना को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है:

शेरबियस प्रणाली:

यहां परिवर्तनीय आवृत्ति (SF) रोटर शक्ति को डायोड ब्रिज दिष्टकारी द्वारा dc में परिवर्तित किया जाता है और फिर एक इन्वर्टर इसे वापस a.c (50/60 Hz) में परिवर्तित करता है और इसे वापस मुख्य आपूर्ति को प्रदान किया जाता है।

इस प्रकार सर्पी शक्ति को रोटर प्रतिरोध में बर्बाद करने के बजाय स्रोत को वापस प्रदान किया जाता है जिससे ड्राइव की दक्षता बढ़ जाती है।

शेरबियस ड्राइव में हमें अतितुल्‍यकालिक गति मिलती है। यह स्थिर होती है।

क्रेमर ड्राइव:

यहां परिवर्तनीय आवृत्ति (SF) रोटर शक्ति को डायोड ब्रिज दिष्टकारी द्वारा dc में परिवर्तित किया जाता है, dc शक्ति को dc मोटर को प्रदान किया जाता है जो यांत्रिक रूप से प्रेरण मोटर से जुड़ा होता है।

इस प्रकार भार को आपूर्ति किया गया बलाघूर्ण प्रेरण और dc मोटर द्वारा उत्पादित बलाघूर्णों का योग है। इस योजना में यांत्रिक रूप से सर्पी शक्ति का उपयोग किया जाता है।

क्रेमर ड्राइव में हमें उपतुल्‍यकालिक गति मिलती है।

AC ड्राइव की तुलना में DC ड्राइव के लाभ निम्नवत हैं:

• dc मोटर की आकर्षक विशेषता यह है कि यह रेटेड गतियों के ऊपर और नीचे दोनों गति नियंत्रण की एक व्यापक सीमा प्रदान करता है
• DC श्रेणी मोटर को प्रारंभिक स्थितियों में भारी भारों के संचालन के लिए प्रयोग किए जाने वाले विद्युतीय कर्षण अनुप्रयोगों के लिए सबसे उपयुक्त ड्राइव के रूप में संदर्भित किया जाता है
• इसे तेजी से शुरू, बंद, विपरीत और त्वरित किया जा सकता है
• हार्मोनिक से मुक्त प्रतिघाती शक्ति खपत और कई कारक जो AC प्रेरण मोटर की तुलना में dc मोटर को अधिक लाभदायक बनाता है

समायोज्य आवृत्ति AC मोटर ड्राइव नियंत्रक जिसे अक्सर इन्वर्टर के रूप में संदर्भित किया जाता है, विशेष रूप से DC नियंत्रक की तुलना में अधिक जटिल होते हैं क्योंकि उन्हें दो शक्ति अनुभाग वाले कार्यो को प्रदर्शित करना होता है:

• AC लाइन शक्ति स्रोत से DC में परावर्तन
• एक इन्वर्टर DC से संचालित समायोज्य आवृत्ति में परिवर्तित होती है और वोल्टेज आउटपुट AC मोटर में परिवर्तित होता है

AC मोटर की मजबूत संरचना और निम्न लागत इसे व्यापक सीमा के उपयोग के लिए  बहुत वांछनीय बनाता है। साथ ही, एक मौजूदा मानक स्थिर गति वाले AC मोटर को समायोज्य आवृत्ति नियंत्रक के अतिरिक्त बस के संयोजन द्वारा साधारण रूप से एक समायोज्य गति वाला उपकरण बनाने की क्षमता इस प्रकार की ड्राइव के लिए एक बहुत मजबूत प्रोत्साहन प्रदान करती है।

AC ड्राइव का प्रयोग प्रेरण मोटर और तुल्यकालिक मोटर दोनों के नियंत्रण के लिए किया जा सकता है।

सही उत्तर विकल्प 3): (​आवृत्ति 10% बढ़ जाती है) है

संकल्पना:

 (V / f) नियंत्रण या आवृत्ति नियंत्रण विधि

यह मूल रूप से Bmax स्थिर T बनाए रखने के लिए आवृत्ति नियंत्रण है 

(V/f) अनुपात को स्थिर रखते हुए आवृत्ति परिवर्तन किया जाना चाहिए।

प्रेरण मोटर की तुल्यकालिक गति rpm में होती है

\(\begin{array}{l} E ∝ V\\ \phi ∝ {B_{max}} ∝ \frac{V}{f} \end{array}\)

अभिवाह ∝ Im

चुम्बकीय धारा स्थिरांक बनाए रखने के लिए, यदि आवृत्ति 10% कम हो जाती है, तो वोल्टेज भी 10% कम हो जाएगा।

सही उत्तर विकल्प 3):(गियर ट्रेनें) है।

संकल्पना:

• एक गियर ट्रेन एक यांत्रिक प्रणाली है जो एक फ्रेम पर लगे गियर से बनी होती है।
• गियर सेट या गियर ट्रेन एक ऐसा विन्यास है जिसमें दो या दो से अधिक गियर एक साथ एक शाफ्ट से दूसरे में शक्ति संचारित करने के लिए जाल में होते हैं।
• गियर ट्रेन का मुख्य उद्देश्य बलाघूर्ण या गति को बढ़ाना है। चालक और प्रचलित गियर की व्यवस्था निर्धारित करती है कि गियर ट्रेन बलाघूर्ण या गति में वृद्धि करेगी या नहीं।
• गियर ट्रेन का गियर अनुपात (GR) निवेश गियर की कोणीय गति का अनुपात निर्गम गियर की कोणीय गति का अनुपात है।
• भार के लिए मोटर के यांत्रिक मिलान को प्राप्त करने के लिए नियंत्रण प्रणालियों में गियर ट्रेनों का उपयोग किया जाता है।
• एक साधारण गियर वाली ट्रेन दो गियर का उपयोग करती है, जो विभिन्न आकारों के हो सकते हैं। यदि इनमें से एक गियर मोटर या क्रैंक से जुड़ा होता है तो इसे ड्राइवर गियर कहा जाता है। चालक गियर द्वारा घुमाए जाने वाले गियर को चालित गियर कहा जाता है।

Additional Information

• एक सिंक्रो एक ट्रांसफार्मर है जिसका प्राथमिक-से-द्वितीयक युग्मन दो कुंडलन के सापेक्ष विन्यास को भौतिक रूप से परिवर्तन भिन्न हो सकता है। सिन्क्रोस का उपयोग अक्सर एक घूर्णन मशीन जैसे ऐन्टेना प्लेटफॉर्म के कोण को मापने के लिए किया जाता है
• एक सर्वोमोटर जो वेग, त्वरण या स्थिति जैसे यांत्रिक निर्गम उत्पन्न करने के लिए DC विद्युत निवेश का उपयोग करता है, DC सर्वोमोटर के रूप में जाना जाता है।
• एक स्टेपर मोटर, जिसे स्टेप मोटर या स्टेपिंग मोटर के रूप में भी जाना जाता है, एक ब्रशलेस DC इलेक्ट्रिक मोटर है जो पूर्ण कुंडल को कई समान फेजों में विभाजित करती है।

अवधारणा:
विद्युत ड्राइव के संचालन के चौथे क्वाड्रेंट में, डीसी मोटर के संचालन की प्रकृति "रिवर्स रिजनरेशन" है।

ऑपरेशन के चार क्वाड्रेंट :
टॉर्क की दिशा और गति (या रोटेशन) की दिशा के आधार पर ऑपरेशन के चार क्वाड्रेंट को विभाजित किया गया है। यहाँ प्रत्येक क्वाड्रेंट का संक्षिप्त विवरण दिया गया है:

• पहला क्वाड्रेंट (फॉरवर्ड मोटरिंग): मोटर की गति और टॉर्क धनात्मक है, जिसका अर्थ है कि मोटर आगे की दिशा में घूम रही है और भार मोटर चला रहा है।
• दूसरा क्वाड्रेंट (फॉरवर्ड ब्रेकिंग या रीजेनरेशन): मोटर की गति धनात्मक होती है, लेकिन टॉर्क ऋणात्मक होता है। इसका मतलब है कि मोटर आगे की दिशा में घूम रही है, लेकिन भार मोटर की दिशा का विरोध कर रहा है, इसलिए यह धीमा हो रहा है।
• तीसरा क्वाड्रेंट (रिवर्स मोटरिंग): मोटर की गति और टॉर्क दोनों ऋणात्मक हैं, जिसका अर्थ है कि मोटर विपरीत दिशा में घूम रही है और भार मोटर चला रहा है।
• चौथा क्वाड्रेंट (रिवर्स ब्रेकिंग या रीजेनरेशन): मोटर की गति ऋणात्मक होती है, लेकिन टॉर्क धनात्मक होता है। इसका मतलब है कि मोटर विपरीत दिशा में घूम रही है, लेकिन भार मोटर की दिशा का विरोध कर रहा है, जिससे यह धीमा हो जाता है।
• तो चौथे क्वाड्रेंट में, मोटर फॉरवर्ड रिजनरेशन मोड में चल रही है। यह धीमा हो रहा है, लेकिन अभी भी आगे की दिशा में घूम रहा है। मोटर एक जनरेटर के रूप में कार्य करता है, यांत्रिक शक्ति को वापस विद्युत शक्ति में परिवर्तित करता है और इसे वापस आपूर्ति में दिया  है।

सही उत्तर विकल्प 1):(Te > TL) है।

संकल्पना:

जब TL= Te तब मोटर स्थिर गति से चलती है।

जब Te > TL तो मोटर त्वरित हो जाएगी और गति बढ़ जाएगी।

जब Te< TL तब मोटर धीमी हो जाएगी और गति कम हो जाएगी।

जहाँ, Te = मोटर का बलाघूर्ण और TL = भार बलाघूर्ण

बिंदु 'P' पर

यदि गति थोड़ी बढ़ जाती है, तो T_L > T_e

परिणामस्वरूप, मंदता होगी और यह वापस बिंदु P पर आ जाएगी यदि गति थोड़ी कम हो जाती है,

तब TL < Te

परिणामस्वरूप, त्वरण होगा और यह वापस बिंदु P पर आ जाएगी, इसलिए प्रचालन बिंदु 'P' पर प्रचालन स्थायी है।

बिंदु Q पर -

यदि गति को थोड़ा बढ़ा दिया जाए, तो T_L < T_e

इसलिए, त्वरण होगी और गति और बढ़ेगी।

यदि गति थोड़ी कम कर दी जाए,

तब T_L > T_e तो मंदता होगी और गति और कम हो जाएगी।

इसलिए, प्रचालन बिंदु 'Q' पर प्रचालन अस्थायी है।

बिन्दु 'S' पर

यदि गति में थोड़ी वृद्धि की जाती है, तो T_L> T_e, तो मंदता होगी और मोटर की गति कम हो जाएगी।

परिणामस्वरूप, गति अपनी मूल गति पर वापस आ जाएगी। इसलिए, प्रचालन बिंदु 'S' पर स्थायी है।

विद्युत ड्राइव का बहुचतुर्भुज संचालन​:

सभी चार चतुर्भुज संचालन के लिए लोड/मोटर की गति-बलाघूर्ण विशेषताओं के आलेख द्वारा एक चतुर्भुज आरेख तैयार किया गया है।

ऑपरेशन के मूल रूप से दो तरीके हैं:

(i) मोटरिंग मोड: विद्युत ऊर्जा यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है और गति का समर्थन करती है।

(ii) ब्रेकिंग मोड: यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है और मोटर जनरेटर के रूप में कार्य करता है और गति का विरोध करता है। चित्र नीचे अग्र और पश्च दोनों गतियों के लिए बलाघूर्ण और गति निर्देशांक दिखाता है।

हम जानते हैं कि मोटर अग्र और पश्च दोनों दिशाओं में मोटरिंग और ब्रेकिंग संचालन प्रदान कर सकता है।

शक्ति को शक्ति = गति × बलाघूर्ण के रूप में दिया जाता है।

अब, यदि विकसित शक्ति धनात्मक है तो संचालन मोटरिंग है। यदि विकसित शक्ति ऋणात्मक है, तो संचालन ब्रेकिंग है।

चतुर्थांश I - अग्र मोटरिंग:

इस क्षेत्र में, शक्ति और बलाघूर्ण दोनों धनात्मक हैं, इसलिए विकसित शक्ति धनात्मक है और मशीन यांत्रिक ऊर्जा की आपूर्ति करने वाली मोटर के रूप में काम करती है।

चतुर्थांश II - अग्र ब्रेकिंग:

इस क्षेत्र में, गति धनात्मक है, लेकिन बलाघूर्ण ऋणात्मक है, इसलिए विकसित शक्ति ऋणात्मक है और मशीन गति के विरोध में ब्रेकिंग के तहत काम करती है।

चतुर्थांश III - पश्च मोटरिंग:

इस क्षेत्र में, गति ऋणात्मक है और बलाघूर्ण भी नकारात्मक है, इसलिए विकसित शक्ति धनात्मक है और इसलिए मशीन पश्च मोटरिंग मोड के तहत काम करती है।

चतुर्थांश IV - पश्च ब्रेकिंग:

इस क्षेत्र में, बलाघूर्ण धनात्मक है और गति ऋणात्मक है, इसलिए विकसित शक्ति ऋणात्मक है, इसलिए मशीन विपरीत दिशा में ब्रेकिंग मोड के रूप में काम करती है।

उत्तोलक का चार-चतुर्थांश संचालन:

उत्तोलक में मोटर शाफ्ट से जुड़े ड्रम पर रस्सी का कुण्डलं होता है। रस्सी के दो सिरे होते हैं, एक सिरे पर एक केज होता है और दूसरे सिरे पर एक काउंटर वजन होता है। काउंटर भार रिक्त केज के वजन से अधिक है और पूरी तरह से वजन किए गए केज के वजन से कम है। जब केज की ऊपर की ओर गति होती है, तो यह मोटर की अग्र दिशा का प्रतिनिधित्व करता है।

चतुर्थांश I और IV में, भार बलाघूर्ण लोडेड उत्तोलक की गति-बलाघूर्ण विशेषताओं को दर्शाता है। लोडेड उत्तोलक और काउंटर-वजन के कारण बलाघूर्ण, बलाघूर्ण का अंतर है।

चतुर्थांश lI और III में, भार बलाघूर्ण खाली उत्तोलक की गति-बलाघूर्ण विशेषताओं को दर्शाता है। बलाघूर्ण काउंटर-वजन और खाली उत्तोलक के बलाघूर्ण का अंतर है।

सभी चार चतुर्भुजों में ऑपरेशन को निम्नानुसार समझाया जा सकता है:

चतुर्थांश 1- अग्र मोटरिंग:

केज ऊपर की ओर बढ़ता है, इसलिए मोटर की गति वामावर्त दिशा में धनात्मक होती है। यह स्थिति तब प्राप्त होती है जब मोटर में लोड बलाघूर्ण T_L1  के परिमाण के बराबर वामावर्त दिशा में धनात्मक बलाघूर्ण होता है

चतुर्थांश II - अग्र ब्रेकिंग:

इस क्षेत्र में, खाली केज को ऊपर ले जाया जाता है। गति को एक सुरक्षित सीमा तक सीमित करने के लिए मोटर को दक्षिणावर्त दिशा में T_L2 के बराबर ब्रेकिंग बलाघूर्ण का उत्पादन करना चाहिए।

चतुर्थांश III - पश्च मोटरिंग:

इस क्षेत्र में, खाली केज को नीचे ले जाया जाता है। मोटर को दक्षिणावर्त दिशा में बलाघूर्ण का उत्पादन करना चाहिए क्योंकि एक खाली केज का वजन काउंटर-वजन से कम होता है।

चतुर्थांश IV - पश्च ब्रेकिंग:

इस क्षेत्र में, लोड किए गए खाली को नीचे ले जाया जाता है। केज कैग को सुरक्षित मान में सीमित करने के लिए मोटर को वामावर्त दिशा में T_L2 के बराबर एक धनात्मक बलाघूर्ण T का उत्पादन करना चाहिए। चूंकि लोड किए गए केज का वजन काउंटर-वजन से अधिक होता है, इसलिए यह गुरुत्वाकर्षण के कारण ही कम करने में सक्षम होता है।

सार्वत्रिक मोटर

• सार्वत्रिक मोटर एक प्रकार की विद्युतीय मोटर है जो AC या DC शक्ति पर कार्य कर सकती है और अपने चुंबकीय क्षेत्र के निर्माण हेतु विद्युत चुम्बक को स्टेटर के रूप में उपयोग करती है।
• यह द्विकपरिवर्तनी श्रेणी की घूर्णी मोटर है जिसमे स्टेटर में एक क्षेत्र कुंडली के द्विकपरिवर्तक के माध्यम से घूर्णक कुंडली के साथ श्रेणी में जुड़े होते हैं।
• इसे सामान्य तौर पर AC श्रेणी मोटर के रूप में जाना जाता है।  सार्वत्रिक मोटर के निर्माण में यह DC श्रेणी मोटर के समान होती है, किन्तु इस मोटर को AC शक्ति पर बेहतर संचालन की अनुमति देने के लिए थोड़ा संशोधित किया गया है।
• इस प्रकार की विद्युतीय मोटर AC पर अच्छी तरह से काम कर सकती है क्योंकि यह क्षेत्र कुंडली और आर्मेचर (और परिणामी चुंबकीय क्षेत्र) दोनों में धारा आपूर्ति हेतु वैकल्पिक रूप से (उत्क्रमित ध्रुवता) तुल्य्कालिक होगा।
• एक सार्वत्रिक मोटर की गति पूर्ण भार पर निम्न और शून्य भार पर बहुत उच्च होती है।
• शून्य भार पर, सार्वत्रिक मोटर की गति केवल स्वयं के घर्षण और वायु घर्षण हानि द्वारा सीमित होती है और इसमें आवश्यक भार पर आवश्यक गति प्राप्त करने के लिए गियर मालाओं का उपयोग किया जाता है।