स्लिप रिंग या वाउंड रोटर प्रकार की पॉलीफेज इंडक्शन मोटर का उपयोग ____________ के लिए किया जा सकता है।

Question

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C: उल्लिखित में से कोई भी

Explanation & Concepts:
एक पॉलीफेज वाउंड रोटर (स्लिप रिंग) इंडक्शन मोटर अत्यधिक बहुमुखी होती है क्योंकि इसका रोटर सर्किट बाहरी स्लिप रिंग और ब्रश के माध्यम से सुलभ होता है। यह डिज़ाइन स्टार्टिंग टॉर्क को नियंत्रित करने के लिए बाहरी प्रतिरोध (resistance) को जोड़ने की अनुमति देता है, या जब इसे तुल्यकालिक गति (synchronous speed) के अलावा अन्य गति पर संचालित किया जाता है, तो यह आवृत्ति रूपांतरण के लिए एक डबली-फेडेड इंडक्शन मशीन के रूप में कार्य कर सकती है।

Working Principle: टॉर्क $T$ रोटर प्रतिरोध $R_2$ और स्लिप $s$ के समानुपाती होता है, जिसे $T \propto \frac{s E_2^2 R_2}{R_2^2 + (s X_2)^2}$ द्वारा दर्शाया जाता है। स्लिप रिंग से जुड़े बाहरी प्रतिरोध को बदलकर, कोई भी स्थिर अवस्था (standstill) में अधिकतम टॉर्क (उच्च स्टार्टिंग टॉर्क) प्राप्त कर सकता है। इसके विपरीत, रोटर को बाहरी AC आपूर्ति या वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव से जोड़कर, मशीन एक आवृत्ति परिवर्तक के रूप में कार्य कर सकती है, जहाँ आउटपुट आवृत्ति यांत्रिक गति और स्टेटर आपूर्ति आवृत्ति से संबंधित होती है।

Key Formulas: $T_{st} \propto \frac{R_2}{R_2^2 + X_2^2}$ — स्टार्टिंग टॉर्क बाहरी रोटर प्रतिरोध $R_2$ पर निर्भर करता है; $f_r = |f_s \pm f_m|$ — आवृत्ति रूपांतरण के लिए रोटर आवृत्ति संबंध

Key Points: स्लिप रिंग रोटर सर्किट में बाहरी प्रतिरोध जोड़ने की अनुमति देती हैं।; प्रारंभिक $R_2$ बढ़ाकर उच्च स्टार्टिंग टॉर्क प्राप्त किया जाता है।; रोटर प्रतिरोध को बदलकर गति नियंत्रण संभव है, हालाँकि इससे दक्षता कम हो जाती है।; मशीन विशिष्ट औद्योगिक अनुप्रयोगों में आवृत्ति परिवर्तक के रूप में कार्य कर सकती है।

Advantages: उच्च स्टार्टिंग करंट के बिना उच्च स्टार्टिंग टॉर्क।; सुचारू गति नियंत्रण क्षमताएं।; शुरुआत के दौरान स्क्वीरल केज इंडक्शन मोटर्स की तुलना में कम पीक करंट।

Disadvantages: ब्रश और स्लिप रिंग के कारण अधिक लागत और रखरखाव।; बाहरी प्रतिरोधकों में $I^2R$ नुकसान के कारण गति नियंत्रण संचालन के दौरान कम दक्षता।; स्क्वीरल केज मोटरों की तुलना में कम मजबूत।

Applications: क्रेन और होइस्ट; कन्वेयर सिस्टम; उच्च स्टार्टिंग टॉर्क की आवश्यकता वाले कंप्रेसर; वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव (VFD) अनुप्रयोग

Additional Info: आवृत्ति रूपांतरण की विशेषता अनिवार्य रूप से इंडक्शन मशीन की उस क्षमता पर आधारित है, जहाँ वह गैर-तुल्यकालिक गति पर संचालित होने पर आवृत्ति परिवर्तक (या एसिंक्रोनस जनरेटर) के रूप में कार्य करती है।. विकल्प A एक मानक विशेषता है; विकल्प B वाउंड रोटर आर्किटेक्चर की एक विशेष उपयोगिता है।

Answer: C सही है — वाउंड रोटर इंडक्शन मोटर का डिज़ाइन इसे उच्च-स्टार्टिंग-टॉर्क कार्य करने और बाहरी रोटर एक्सेस के कारण आवृत्ति कनवर्टर के रूप में कार्य करने दोनों की अनुमति देता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि वाउंड रोटर सर्किट में प्रतिरोध डालने से स्टार्टिंग टॉर्क तो बढ़ता है लेकिन दक्षता काफी कम हो जाती है; इस तकनीक का उपयोग केवल शुरुआती चरण के लिए ही करें!

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Option A: उच्च स्टार्ट-अप टॉर्क अनुप्रयोगों के लिए

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Option B: आवृत्ति कनवर्टर (frequency converter) के रूप में

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Option D: उल्लिखित में से कोई नहीं

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