सिंक्रोनस मोटर का बैक emf किस पर निर्भर करता है?

Question

Accepted Answer

C: लोड एंगल (Load angle)

Explanation & Concepts:
एक सिंक्रोनस मोटर में, बैक EMF ($E_b$) का परिमाण केवल रोटर एक्साइटेशन (फील्ड करंट) पर निर्भर करता है, जबकि लोड एंगल ($\delta$) स्थिरता और शक्ति हस्तांतरण को निर्धारित करता है। हालाँकि एक स्थिर फील्ड करंट के लिए $E_b$ निश्चित रहता है, लेकिन यांत्रिक भार बदलने पर संतुलन बनाए रखने के लिए लोड एंगल बदल जाता है।

Working Principle: सिंक्रोनस मोटर सप्लाई आवृत्ति द्वारा निर्धारित स्थिर गति पर संचालित होती है। जब भार लगाया जाता है, तो रोटर के पोल एक मंदक टॉर्क (retarding torque) का अनुभव करते हैं, जिससे रोटर स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के सापेक्ष अपनी स्थिति को स्थानांतरित कर लेता है। यह कोणीय विस्थापन, जिसे लोड एंगल $\delta$ के रूप में जाना जाता है, $E_b$ के परिमाण को बदले बिना यांत्रिक शक्ति की मांग को पूरा करने के लिए $V$ और $E_b$ के बीच आंतरिक चरण संतुलन को समायोजित करता है।

Key Formulas: $E_b = 4.44 f \Phi T k_w$ — बैक EMF आवृत्ति, प्रति पोल फ्लक्स और वाइंडिंग पर निर्भर करता है; $P_{mech} = \frac{V E_b}{X_s} \sin(\delta)$ — विकसित शक्ति लोड एंगल $\delta$ पर निर्भर करती है

Key Points: बैक EMF $E_b$ रोटर फील्ड वाइंडिंग में DC एक्साइटेशन करंट द्वारा उत्पन्न होता है।; चूँकि रोटर की गति सिंक्रोनस गति $N_s = 120f/P$ द्वारा निश्चित होती है, इसलिए गति $E_b$ को तब तक प्रभावित नहीं करती जब तक कि आवृत्ति न बदले।; लोड एंगल $\delta$ को टर्मिनल वोल्टेज $V$ और बैक EMF $E_b$ के बीच के कोण के रूप में परिभाषित किया गया है।

Advantages: स्थिर गति संचालन; एक्साइटेशन के माध्यम से पावर फैक्टर को नियंत्रित करने की क्षमता

Disadvantages: अलग DC एक्साइटेशन की आवश्यकता होती है; अतिरिक्त उपकरणों के बिना स्वतः प्रारंभ (self-starting) नहीं होती

Applications: पावर फैक्टर सुधार; उच्च-शक्ति वाली स्थिर गति वाली औद्योगिक ड्राइव

Additional Info: सिंक्रोनस मोटर की गति सख्ती से सप्लाई आवृत्ति और पोल्स की संख्या ($N_s = 120f/P$) से जुड़ी होती है।. विकल्प A गलत है क्योंकि स्थिर आवृत्ति के लिए गति निश्चित होती है।. विकल्प B गलत है क्योंकि भार के कारण $\delta$ में परिवर्तन होता है, न कि स्वयं $E_b$ के आंतरिक परिमाण में।

Answer: C सही है — लोड एंगल $\delta$ वह फेज़ शिफ्ट है जो इनपुट और आउटपुट टॉर्क को संतुलित करने के लिए समायोजित होता है, जबकि $E_b$ मुख्य रूप से एक्साइटेशन करंट ($I_f$) पर निर्भर करता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि सिंक्रोनस मशीनों में, $E_b$ का परिमाण फील्ड एक्साइटेशन द्वारा नियंत्रित होता है, जबकि आंतरिक फेज़ कोण ($\delta$) यांत्रिक भार द्वारा नियंत्रित होता है।

Answer

Option A: गति

Answer

Option B: भार (Load)

Answer

Option D: उपरोक्त सभी

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