DC मशीनों की प्रयोगशाला के लिए निम्नलिखित में से किस प्रकार की DC आपूर्ति उपयुक्त होगी

Question

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C: इंडक्शन मोटर DC जनरेटर सेट

Explanation & Concepts:
एक इंडक्शन मोटर-DC जनरेटर (M-G) सेट DC मशीनों की प्रयोगशाला के लिए सबसे उपयुक्त स्रोत है क्योंकि यह एक अलग (isolated), परिवर्तनीय DC आउटपुट प्रदान करता है जो AC मेन्स से गैल्वेनिक रूप से अलग होता है और परीक्षण के लिए इसे आसानी से नियंत्रित किया जा सकता है।

Working Principle: इंडक्शन मोटर AC आपूर्ति से विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है ताकि DC जनरेटर के शाफ्ट को घुमाया जा सके। DC जनरेटर, एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल ऊर्जा कनवर्टर के रूप में कार्य करते हुए, अपने टर्मिनलों पर DC वोल्टेज उत्पन्न करता है। इस आउटपुट के परिमाण को जनरेटर के फील्ड करंट को समायोजित करके सटीक रूप से बदला जा सकता है, जिससे आपूर्ति में उतार-चढ़ाव के हस्तक्षेप के बिना विभिन्न DC मशीनों की विशेषताओं का लचीला परीक्षण संभव हो जाता है।

Key Formulas: $E_g = \frac{P\phi NZ}{60A}$ — DC जनरेटर में प्रेरित EMF; $P_{out} = V_t I_a$ — विद्युत शक्ति आउटपुट

Key Points: AC पावर ग्रिड से पूर्ण गैल्वेनिक अलगाव प्रदान करता है।; जनरेटर फील्ड उत्तेजना को बदलकर आउटपुट वोल्टेज को आसानी से नियंत्रित किया जा सकता है।; एक बफर के रूप में कार्य करता है, जो प्रयोगशाला में अचानक लोड परिवर्तन को मुख्य ग्रिड की स्थिरता को प्रभावित करने से रोकता है।; उन्नत मशीन प्रयोगशालाओं में पुनर्योजी (regenerative) परीक्षण व्यवस्था की अनुमति देता है।

Advantages: स्थिर और शुद्ध DC आउटपुट; टर्मिनल वोल्टेज पर आसान नियंत्रण; अच्छा रेगुलेशन

Disadvantages: रेक्टिफायर की तुलना में उच्च प्रारंभिक लागत; घूमने वाले भागों के कारण रखरखाव की आवश्यकता; दोहरे रूपांतरण के कारण कम समग्र दक्षता

Applications: विश्वविद्यालय और औद्योगिक परीक्षण प्रयोगशालाएँ; परिवर्तनीय गति ड्राइव अनुसंधान; DC मशीन प्रदर्शन परीक्षण

Additional Info: मरकरी आर्क रेक्टिफायर दक्षता के मुद्दों और मरकरी वाष्प से संबंधित पर्यावरणीय चिंताओं के कारण पुराने हो चुके हैं।. रोटरी कनवर्टर ऐतिहासिक रूप से उपयोग किए जाते थे लेकिन प्रयोगशाला परीक्षण के लिए M-G सेट की तुलना में कम लचीले हैं।. सिंक्रोनस M-G सेट का भी उपयोग किया जाता है, लेकिन इंडक्शन मोटर को शुरू करने की सरलता के कारण इंडक्शन मोटर सेट को प्राथमिकता दी जाती है।

Answer: C सही है — इंडक्शन मोटर-DC जनरेटर सेट पसंदीदा विकल्प है क्योंकि यह प्रयोगशाला मशीन परीक्षण के लिए आवश्यक अलग, समायोज्य और स्थिर DC आपूर्ति प्रदान करता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि प्रयोगशाला सेटिंग्स में, स्थैतिक रेक्टिफायर द्वारा प्रदान की जाने वाली उच्च दक्षता के बजाय अलगाव और वोल्टेज नियंत्रण की आसानी को प्राथमिकता दी जाती है।

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Option A: रोटरी कनवर्टर

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Option B: मरकरी आर्क रेक्टिफायर

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Option D: सिंक्रोनस मोटर DC जनरेटर सेट

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