मोटर सर्किट में स्टार्टिंग स्थिति के दौरान एक बाहरी प्रतिरोध जोड़ा जाता है। इसका मुख्य उद्देश्य __________ है।

Question

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The correct answer is C: स्टार्टिंग करंट को कम करना. DC मोटर को स्टार्ट करते समय उसके आर्मेचर सर्किट के श्रेणीक्रम (series) में बाहरी प्रतिरोध जोड़ने का मुख्य उद्देश्य करंट के उच्च इनरश (inrush) को सीमित करना है। चूँकि स्टार्टिंग के समय बैक EMF ($E_b$) शून्य होता है, इसलिए यदि ऐसा न किया जाए तो आर्मेचर करंट खतरनाक रूप से उच्च स्तर तक पहुँच जाएगा, जिससे वाइंडिंग को नुकसान पहुँच सकता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
DC मोटर को स्टार्ट करते समय उसके आर्मेचर सर्किट के श्रेणीक्रम (series) में बाहरी प्रतिरोध जोड़ने का मुख्य उद्देश्य करंट के उच्च इनरश (inrush) को सीमित करना है। चूँकि स्टार्टिंग के समय बैक EMF ($E_b$) शून्य होता है, इसलिए यदि ऐसा न किया जाए तो आर्मेचर करंट खतरनाक रूप से उच्च स्तर तक पहुँच जाएगा, जिससे वाइंडिंग को नुकसान पहुँच सकता है।

Working Principle: DC मोटर समीकरण $V = E_b + I_a R_a$ के अनुसार, आर्मेचर करंट $I_a = \frac{V - E_b}{R_a}$ द्वारा दिया जाता है। स्टार्ट होने के क्षण में, रोटर स्थिर होता है, जिसका अर्थ है कि बैक EMF ($E_b = 0$) है। करंट $I_a$ को सुरक्षित सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए, आर्मेचर के श्रेणीक्रम में एक बाहरी स्टार्टिंग रेसिस्टर ($R_{ext}$) जोड़ा जाता है, जिससे समीकरण प्रभावी रूप से $I_a = \frac{V}{R_a + R_{ext}}$ में बदल जाता है। जैसे-जैसे मोटर गति पकड़ती है, $E_b$ विकसित होता है, और बाहरी प्रतिरोध को धीरे-धीरे हटा दिया जाता है।

Key Formulas: $I_a = \frac{V - E_b}{R_a + R_{ext}}$ — स्टार्टिंग के दौरान आर्मेचर करंट का समीकरण; $E_b = \frac{\Phi Z N P}{60 A}$ — बैक EMF का व्यंजक

Key Points: स्थिर अवस्था (standstill) में, $E_b = 0$ होता है, जिससे आर्मेचर में बहुत कम प्रतिबाधा (impedance) वाला पथ बनता है।; बाहरी प्रतिरोध के बिना, $I_a$ रेटेड फुल-लोड करंट का 10 से 20 गुना हो सकता है।; बाहरी प्रतिरोध आमतौर पर 3-पॉइंट या 4-पॉइंट स्टार्टर का हिस्सा होता है।; जैसे-जैसे मोटर की गति बढ़ती है और बैक EMF विकसित होता है, प्रतिरोध को चरणों में हटा दिया जाता है।

Advantages: कम्यूटेटर और ब्रश को स्पार्किंग से बचाता है; आर्मेचर कंडक्टरों को अधिक गर्म होने और जलने से रोकता है; स्टार्टअप के दौरान शाफ्ट पर यांत्रिक तनाव को कम करता है

Disadvantages: स्टार्टिंग रेसिस्टर में गर्मी के रूप में उच्च ऊर्जा व्यय; स्टार्टिंग सर्किट की जटिलता को बढ़ाता है

Applications: DC शंट मोटर्स; DC कंपाउंड मोटर्स

Additional Info: विकल्प A और D गलत हैं क्योंकि प्रतिरोध सीधे मुख्य फ्लक्स को नियंत्रित नहीं करता है। फ्लक्स क्षेत्र धारा (field current) द्वारा नियंत्रित होता है, आर्मेचर प्रतिरोध द्वारा नहीं।. विकल्प B गलत है क्योंकि स्टार्टिंग करंट को बढ़ाने से मोटर वाइंडिंग की विनाशकारी विफलता हो सकती है।

Answer: C सही है — आर्मेचर सर्किट में बाहरी प्रतिरोध जोड़ने से उच्च इनरश स्टार्टिंग करंट एक सुरक्षित, अनुमेय मान तक सीमित हो जाता है।

Exam Tip: याद रखें कि DC मोटरों में, करंट कुल प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होता है। यदि प्रश्न फील्ड प्रतिरोध के बारे में है, तो इसे बढ़ाने से फ्लक्स कम होता है और गति बढ़ती है, लेकिन आर्मेचर प्रतिरोध के लिए, यह विशेष रूप से स्टार्टिंग में करंट को सीमित करने के लिए होता है।

Examoogle · Answer

Option A: मुख्य फ्लक्स को कम करना

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Option B: स्टार्टिंग करंट को बढ़ाना

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Option D: मुख्य फ्लक्स को बढ़ाना

Correct Answer

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