मध्यम-कार्य वाली क्रेनों (medium-duty cranes) के लिए उपयोग की जाने वाली शॉर्ट टाइम रेटिंग मोटर होती है

Question

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C: 30 मिनट

Explanation & Concepts:
रुक-रुक कर चलने वाली (intermittent duty) विद्युत मशीनों के लिए मानक विनिर्देश उनके थर्मल रेटिंग के आधार पर क्रेन ड्यूटी मोटरों को वर्गीकृत करते हैं। मध्यम-कार्य वाली क्रेनों के लिए, भारतीय मानक (IS 4722) 30 मिनट की शॉर्ट-टाइम रेटिंग निर्दिष्ट करता है, जिसका अर्थ है कि मोटर को स्वीकार्य तापमान सीमा से अधिक हुए बिना 30 मिनट के लिए रेटेड लोड पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

Working Principle: किसी विद्युत मोटर का थर्मल डिज़ाइन ड्यूटी साइकिल (कार्य चक्र) द्वारा नियंत्रित होता है। शॉर्ट-टाइम रेटेड मोटर निरंतर संचालन के लिए अभिप्रेत नहीं है; इसे अधिकतम स्वीकार्य तापमान पर थर्मल संतुलन तक पहुँचने के लिए एक विशिष्ट अवधि $t$ के लिए रेट किया गया है। निर्दिष्ट समय के बाद, इन्सुलेशन क्षति (insulation breakdown) को रोकने के लिए मोटर को परिवेशी तापमान (ambient temperature) तक ठंडा होने के लिए डिस्कनेक्ट किया जाना चाहिए।

Key Formulas: $\Delta \theta = \Delta \theta_m (1 - e^{\frac{-t}{\tau}})$ — तापमान वृद्धि की गणना जहाँ $\tau$ थर्मल समय स्थिरांक (thermal time constant) है; $P_{rated} = \sqrt{\frac{\sum P^2 \cdot t}{\sum t}}$ — कार्य चक्रों (duty cycles) के लिए समकक्ष शक्ति की गणना

Key Points: शॉर्ट-टाइम ड्यूटी (S2) में लोड की एक निश्चित अवधि शामिल होती है जिसके बाद मशीन को परिवेशी तापमान तक ठंडा होने के लिए पर्याप्त आराम की अवधि दी जाती है।; S2 ड्यूटी मोटरों के लिए मानक रेटिंग में 10, 30, 60 और 90 मिनट शामिल हैं।; मध्यम-कार्य क्रेन अनुप्रयोग आमतौर पर 30 मिनट के उद्योग मानक के संरेखित होते हैं।; रुक-रुक कर चलने वाली (intermittent) मोटर के चयन में थर्मल क्षमता सीमित करने वाला कारक है।

Advantages: लगातार चलने वाली (continuously rated) मोटरों की तुलना में छोटा आकार और कम वजन।; बार-बार ठंडा होने की अवधि वाले अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित लागत।

Disadvantages: निरंतर चलने वाली प्रक्रिया (continuous process) अनुप्रयोगों के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता है।; ड्यूटी साइकिल (कार्य चक्र) से अधिक होने पर मोटर जलने (burnout) का उच्च जोखिम।

Applications: होइस्ट और क्रेन; वाल्व एक्चुएटर; लॉक गेट्स

Additional Info: अन्य सामान्य S2 रेटिंग 10, 60 और 90 मिनट हैं।. विकल्प A (10 मिनट) का उपयोग आमतौर पर बहुत हल्के या कम अवधि के ड्यूटी चक्रों के लिए किया जाता है।. 30 मिनट की रेटिंग सामान्य औद्योगिक उठाने वाले उपकरणों (lifting equipment) के लिए सबसे व्यापक मानक है।

Answer: C सही है — मध्यम-कार्य वाली क्रेनें मानक औद्योगिक विद्युत विनिर्देशों के अनुसार 30 मिनट की शॉर्ट-टाइम रेटिंग का उपयोग करती हैं।

Exam Tip: हमेशा ड्यूटी साइकिल (S1 से S10) को विशिष्ट मशीन अनुप्रयोग से संबंधित करें; S2 विशेष रूप से 'शॉर्ट-टाइम' संचालन के लिए है जहाँ कूलिंग अवधि की गारंटी होती है।

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Option A: 10 मिनट

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Option B: 15 मिनट

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Option D: उपरोक्त में से कोई भी

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