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DC मोटर के संचालन के दौरान बैक EMF एक महत्वपूर्ण राशि है। बैक EMF की अवधारणा के संबंध में निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही है?
मोटर पर लोड डालने पर बैक EMF काफी कम हो जाता है।
नो लोड पर, बैक EMF शून्य होता है।
मोटर में इलेक्ट्रोमैकेनिकल ऊर्जा रूपांतरण के लिए बैक EMF आवश्यक नहीं है।
मोटर पर लोड डालने पर बैक EMF काफी बढ़ जाता है।
मोटर पर लोड डालने पर बैक EMF काफी कम हो जाता है।
बैक EMF वह EMF है जो DC मोटर के आर्मेचर चालकों में प्रेरित होता है क्योंकि वे चुंबकीय क्षेत्र में घूमते हैं, और यह लागू आपूर्ति वोल्टेज का विरोध करता है। जब मोटर पर लोड डाला जाता है, तो इसकी गति थोड़ी कम हो जाती है, जो सीधे बैक EMF को कम करती है, जिससे बढ़ी हुई लोड मांग को पूरा करने के लिए अधिक आर्मेचर करंट प्रवाहित हो सकता है।
बैक EMF वह EMF है जो DC मोटर के आर्मेचर चालकों में प्रेरित होता है क्योंकि वे चुंबकीय क्षेत्र में घूमते हैं, और यह लागू आपूर्ति वोल्टेज का विरोध करता है। जब मोटर पर लोड डाला जाता है, तो इसकी गति थोड़ी कम हो जाती है, जो सीधे बैक EMF को कम करती है, जिससे बढ़ी हुई लोड मांग को पूरा करने के लिए अधिक आर्मेचर करंट प्रवाहित हो सकता है।
Eb=60APΦZN — DC मोटर का बैक EMF समीकरण
Ia=RaV−Eb — बैक EMF पर आधारित आर्मेचर करंट समीकरण
यह सिद्धांत लेंज के नियम (Lenz's Law) द्वारा शासित होता है, जहाँ प्रेरित EMF कारण (लागू वोल्टेज) का विरोध करता है। जैसे-जैसे लोड बढ़ता है, लोड को चलाने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक टॉर्क बढ़ जाता है, जिससे मोटर की गति कम हो जाती है। चूंकि Eb=60APΦZN, गति (N) में कमी के परिणामस्वरूप बैक EMF (Eb) में आनुपातिक कमी आती है। नतीजतन, नेट वोल्टेज (V−Eb) बढ़ जाता है, जो आवश्यक टॉर्क विकसित करने के लिए अधिक करंट (Ia=RaV−Eb) खींचता है।
बैक EMF अनिवार्य रूप से एक DC मोटर में स्व-विनियमन (self-regulating) तंत्र है।
यह एक गवर्नर के रूप में कार्य करता है, जो लोड आवश्यकताओं के आधार पर स्वचालित रूप से आर्मेचर करंट को समायोजित करता है।
बैक EMF के बिना, आर्मेचर करंट खतरनाक रूप से उच्च होगा, जिससे वाइंडिंग को नुकसान हो सकता है।
लोड मांग के आधार पर करंट का स्व-विनियमन प्रदान करता है।
स्टेडी-स्टेट स्थितियों के तहत मोटर को अत्यधिक करंट खींचने से रोकता है।
मोटर की अधिकतम गति को सीमित करता है।
स्थिर अवस्था में उच्च इनरश करंट को रोकने के लिए DC मोटरों के लिए स्टार्टर के उपयोग की आवश्यकता होती है।
DC शंट मोटर
DC सीरीज मोटर
DC कंपाउंड मोटर
शुरुआत में (गति N=0), बैक EMF शून्य होता है, यही कारण है कि स्टार्टिंग करंट को सीमित करने के लिए स्टार्टर का उपयोग किया जाता है।
विकल्प B गलत है क्योंकि नो लोड पर, बैक EMF अपने अधिकतम (आपूर्ति वोल्टेज से थोड़ा कम) पर होता है।
विकल्प C गलत है क्योंकि बैक EMF आवश्यक है; यह एक मोटर को एक साधारण अवरोधक (resistor) से अलग करता है।
विकल्प D गलत है क्योंकि लोडिंग के कारण गति में गिरावट आती है, जिससे बैक EMF में वृद्धि नहीं बल्कि कमी आती है।
A सही है — जैसे-जैसे यांत्रिक लोड के कारण मोटर की गति कम होती है, बैक EMF कम हो जाता है, जिससे आवश्यक टॉर्क को बनाए रखने के लिए उच्च करंट प्रवाहित होता है।
DC मोटर गति विनियमन से संबंधित समस्याओं को हल करते समय हमेशा Ia=RaV−Eb संबंध को याद रखें; यदि लोड बढ़ता है, तो N कम हो जाता है, Eb कम हो जाता है, और टॉर्क को संतुलित करने के लिए Ia का बढ़ना अनिवार्य है।
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