Speed Control of Three Phase Induction Motors MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Speed Control of Three Phase Induction Motors - 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।

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।

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:

1. 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।
   

2. 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।

तीन चरण इंडक्शन मोटर की गति नियंत्रण के लिए अपनाया जाने वाला तरीका "कैस्केड नियंत्रण" है।

अवधारणा:

1. सौपानी नियंत्रण विधि

• गति नियंत्रण की इस विधि में दो मोटरों का प्रयोग किया जाता है। दोनों को एक ही शाफ्ट पर लगाया जाता है ताकि दोनों समान गति से चलें।
• एक मोटर को 3-फेज आपूर्ति से क्षेत्र किया जाता है और दूसरी मोटर को सर्पण-वलय के माध्यम से पहली मोटर में प्रेरित emf से आपूर्ति किया जाता है।

प्रेरण मोटर की गति को निम्न में से किसी भी तरीके से नियंत्रित किया जा सकता है:

2. V/f नियंत्रण या आवृत्ति नियंत्रण

• V/f नियंत्रण का मूल विचार स्टेटर अभिवाह को स्थिर बनाए रखना है। मशीन को नामीय स्थिति में प्रचालन करने के लिए, स्टेटर अभिवाह नामीय होना चाहिए।
• यह नियंत्रण पद्धति आमतौर पर ब्लोअर फैन और अभिकेन्द्री पंपों पर लागू होती है।

3. ध्रुव परिवर्तन की विधि

• ध्रुव परिवर्तन विधि प्रेरण मोटर की गति नियंत्रण के मुख्य तरीकों में से एक है।
• ध्रुव परिवर्तन द्वारा गति को नियंत्रित करने की यह विधि मुख्य रूप से केवल पिंजर मोटर के लिए उपयोग की जाती है क्योंकि पिंजर रोटर स्वचालित रूप से कई ध्रुव विकसित करता है, जो स्टेटर कुंडलन के ध्रुव के बराबर होता है।
• AC स्वचालित यंत्र में इस पद्धति का उपयोग किया जाता है।

4. आपूर्ति वोल्टेज विधि

• वांछित गति पर भार द्वारा आवश्यक बलाघूर्ण विकसित होने तक आपूर्ति वोल्टेज को परिवर्तित करके तीन फेज प्रेरण मोटर का गति नियंत्रण प्राप्त किया जाता है।
• प्रेरण मोटर द्वारा विकसित बलाघूर्ण आपूर्ति वोल्टेज के वर्ग के समानुपाती होता है और धारा वोल्टेज के समानुपाती होता है।
• इसलिए, स्टेटर वोल्टेज नियंत्रण विधि उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां भार बलाघूर्ण गति के साथ घटता है, जैसा कि पंखे के भार की स्थिति में होता है।

तीन-फेज प्रेरण मोटर ड्राइव के लिए नमी नियंत्रण तकनीक का उपयोग नहीं किया जाता है।

स्टेटर पक्ष से तीन फेज प्रेरण मोटर की गति को निम्नवत वर्गीकृत किया जाता है:

• V/F नियंत्रण या आवृत्ति नियंत्रण
• स्टेटर ध्रुवों की संख्या को बदलना
• आपूर्ति वोल्टेज को नियंत्रित करना
• स्टेटर परिपथ में रियोस्टैट जोड़ना

रोटर पक्ष से तीन फेज प्रेरण मोटर की गति को निम्नवत वर्गीकृत किया जाता है:

• रोटर पक्ष पर बाहरी प्रतिरोध जोड़ना
• कैस्केड नियंत्रण विधि
• रोटर पक्ष में सर्पी आवृत्ति emf को अन्तःक्षेपित करना

संप्रत्यय:

एक तीन-फेज इंडक्शन मोटर में, तुल्यकालिक गति है

\({N_s} = \frac{{120f}}{P}\)

जहाँ,

Ns = rpm में तुल्यकालिक गति

f = Hz में आपूर्ति आवृत्ति

P = ध्रुवों की संख्या

⇒ तुल्यकालिक गति (Ns) ∝ (1 / P)

इसलिए, इंडक्शन मोटर की तुल्यकालिक गति ध्रुवों की संख्या के व्युत्क्रमानुपाती होती है

रोटर पूर्ण लोड गति, Nr = Ns (1 - s)

जहाँ, s = पूर्ण लोड स्लिप

गणना:

दिया गया है,

Ns = rpm में तुल्यकालिक गति = 1800 rpm

f = Hz में आपूर्ति आवृत्ति = 60 Hz

P = ध्रुवों की संख्या

1800 = (120 x 60)/P

⇒ P = 4

अवधारणा:

(V / f) नियंत्रण या आवृत्ति नियंत्रण विधि:

यह मूल रूप से आवृत्ति नियंत्रण है लेकिन Bmax स्थिर बनाए रखने के लिए, आवृत्ति भिन्नताएं (V / f) अनुपात स्थिर रखकर की जानी चाहिए।

अधिकतम बलाघूर्ण निम्न द्वारा दिया जाता है,

\(\large{T_{max}=\frac{3}{ω_s}\frac{V_1^2}{2X_2^1}}\)

साथ ही, X2 = 2π f L ∝ f और ω ∝ f

\(\large{T_{max}=\frac{V_1^2}{f^2}}.....(1)\)

\(\large{s_{m,T}=\frac{R_2}{X_2}\propto\frac{1}{f}}......(2)\)

जहाँ,

Tmax = अधिकतम बलाघूर्ण (N-m)

ωs = तुल्यकालिक गति

V1 = आपूर्ति-पक्ष स्टेटर वोल्टेज

X2' =  रोटर प्रतिघात स्टेटर को संदर्भित किया गया

sm,T = अधिकतम बलाघूर्ण पर सर्पी

बलाघूर्ण-गति विशेषताएं:

उपरोक्त विशेषताओं से, मोटर की Sm0 की सर्पी के साथ fo की आवृत्ति पर Ns0 की गति से चलने दें।

माना आवृत्ति f1 < f0 पर, मोटर की गति Ns1 के साथ कम हो जाती है और सर्पी sm0 से sm1 तक बढ़ जाती है।

अब आवृत्ति  f2 > f0 पर, मोटर की गति Ns2 की तुल्यकालिक गति के साथ बढ़ती है, और सर्पी sm0 से sm2 तक घट जाती है।

सर्पी मोटर पर लागू आवृत्ति के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

गणना:

समीकरण (1) से,
\(\large{\frac{T_{max1}}{T_{max2}}=[\frac{V_1\times f_2}{V_2\times f_1}}]^2\)

\(\large{\frac{400}{T_{max2}}=[\frac{440\times 50}{400\times60}]^2}\)

Tmax2 = 476 N-m = 475.6 N-m (लगभग)

समीकरण (2) से भी,

\(\large{\frac{400}{T_{max2}}=[\frac{440\times 50}{400\times60}]^2}\)

\(\large{\frac{s_{m,T1}}{s_{m,T2}}=\frac{50}{60}}=0.833\)

अधिकतम बलाघूर्ण पर सर्पी = 0.12

Additional Information

मोटर में उत्पन्न बलाघूर्ण निम्न है 

\(s_{m,T2}=\frac{0.1}{0.833}=0.12\)

जहाँ,

E2 = रोटर प्रेरित emf

R2 = रोटर प्रतिरोध

X2 = रोटर प्रतिक्रिया

s = सर्पी

चर आवृत्ति ड्राइव (VFD) प्रेरण मोटरों के चार-चतुर्थांश संचालन को सक्षम बनाता है।

रोटर प्रतिरोध नियंत्रण, स्टेटर वोल्टेज नियंत्रण, और डायरेक्ट ऑन-लाइन (DOL) स्टार्टिंग प्रेरण मोटरों के स्टार्टिंग तरीके हैं।

चर आवृत्ति ड्राइव (VFD)

• चर आवृत्ति ड्राइव (VFD) एक प्रेरण मोटर के चार-चतुर्थांश संचालन को सक्षम कर सकता है। इसका मतलब है कि मोटर को आगे और पीछे दोनों दिशाओं में नियंत्रित किया जा सकता है, और यह टॉर्क भी उत्पन्न कर सकता है, जो पुनर्योजी ब्रेकिंग या अन्य अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जिनमें सटीक मोटर नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
• चतुर्थांश 1: आगे की मोटरिंग (सकारात्मक गति, सकारात्मक टॉर्क)।
• चतुर्थांश 2: आगे की ब्रेकिंग (सकारात्मक गति, नकारात्मक टॉर्क)।
• चतुर्थांश 3: उलटी मोटरिंग (नकारात्मक गति, नकारात्मक टॉर्क)।
• चतुर्थांश 4: उलटी ब्रेकिंग (नकारात्मक गति, सकारात्मक टॉर्क)।

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।

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।