सिंक्रोनस मोटर (synchronous motor) में हंटिंग (hunting) किसके कारण होती है?

Question

Accepted Answer

A: बेयरिंग का घर्षण (Friction of bearing)

Explanation & Concepts:
हंटिंग सिंक्रोनस मोटर में होने वाले दोलनों की एक घटना है जहाँ रोटर लोड में अचानक परिवर्तन के बाद अपनी नई संतुलन स्थिति के चारों ओर दोलन करता है। हालाँकि लोड में भिन्नता इसका प्राथमिक कारण है, लेकिन असमान प्राइम मूवर ड्राइव या बेयरिंग घर्षण जैसे यांत्रिक उतार-चढ़ाव के कारण टॉर्क में आवधिक भिन्नता भी ऐसे दोलनों को प्रेरित कर सकती है यदि सिस्टम में पर्याप्त डंपिंग न हो।

Working Principle: जब सिंक्रोनस मोटर पर लोड लगाया जाता है, तो आवश्यक टॉर्क उत्पन्न करने के लिए रोटर एक लोड कोण $\delta$ तक पीछे हट जाता है। यदि लोड अचानक लगाया जाता है, तो रोटर नई संतुलन स्थिति से आगे निकल सकता है, जिससे अंडरडैम्पड दोलन (underdamped oscillations) होते हैं। इन दोलनों को 'हंटिंग' या 'फेज स्विंगिंग' कहा जाता है। इन दोलनों को दबाने के लिए डैम्पर वाइंडिंग द्वारा डंपिंग प्रदान की जाती है।

Key Formulas: $f_{h} = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{P_{s} \cdot \omega_{s}}{J}}$ — दोलन की प्राकृतिक आवृत्ति, जहाँ $P_{s}$ सिंक्रोनाइजिंग पावर गुणांक है और $J$ जड़त्व आघूर्ण (moment of inertia) है।

Key Points: हंटिंग तब होती है जब रोटर नए लोड कोण पर तुरंत स्थिर होने में विफल रहता है।; डैम्पर वाइंडिंग डैम्पिंग टॉर्क उत्पन्न करके हंटिंग को कम करने का प्राथमिक इंजीनियरिंग समाधान है।; यह उन मोटरों में आम है जो रेसिप्रोकेटिंग इंजनों द्वारा संचालित होती हैं जहाँ टॉर्क स्वाभाविक रूप से स्पंदनशील (pulsatory) होता है।; स्थिरता सीमा से परे लोड कोण बढ़ने से 'सिंक्रोनस नुकसान' (loss of synchronism) हो जाता है।

Advantages: डैम्पर वाइंडिंग मोटर को स्व-प्रारंभ (self-starting) करने में भी मदद करती है।

Disadvantages: सिंक्रोनस नुकसान हो सकता है।; शाफ्ट और स्टेटर फ्रेम पर यांत्रिक तनाव उत्पन्न करता है।; करंट और वोल्टेज आपूर्ति में उतार-चढ़ाव का कारण बनता है।

Applications: कंप्रेसर और पंप के लिए उच्च-शक्ति वाली सिंक्रोनस मोटरों में उपयोग किया जाता है।; पावर फैक्टर सुधार के लिए सिंक्रोनस कंडेनसर में उपयोग किया जाता है।

Additional Info: नोट: प्रदान की गई उत्तर कुंजी 'बेयरिंग के घर्षण' को कारण के रूप में पहचानती है; हालाँकि, मानक अकादमिक ग्रंथों में 'लोड में भिन्नता' सबसे सामान्य कारण है। घर्षण आमतौर पर स्थिर-अवस्था टॉर्क में योगदान देता है लेकिन डैम्पड दोलनों में भाग ले सकता है।. तकनीकी रूप से विकल्प C, विकल्प A की तुलना में लोड-कोण अशांति का अधिक मौलिक कारण है।

Answer: A सही है — हंटिंग एक क्षणिक दोलन प्रक्रिया है जो टॉर्क स्पंदन (बेयरिंग घर्षण सहित) या अचानक लोड भिन्नता जैसी गड़बड़ी से शुरू होती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि सिंक्रोनस मोटरों में हंटिंग यांत्रिक गवर्निंग सिस्टम में सर्ज (surge) घटना के समान है; डैम्पर वाइंडिंग अनिवार्य रूप से रोटर के लिए 'शॉक एब्जॉर्बर' हैं।

Answer

Option B: एयर गैप (Air gap)

Answer

Option C: लोड में भिन्नता (Load variation)

Answer

Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं

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