इंडक्शन मोटर के AC डायनेमिक ब्रेकिंग (AC Dynamic braking) में, ऋणात्मक (विपरीत) टॉर्क किसके कारण उत्पन्न होता

Question

इंडक्शन मोटर के AC डायनेमिक ब्रेकिंग (AC Dynamic braking) में, ऋणात्मक (विपरीत) टॉर्क किसके कारण उत्पन्न होता है?

Examoogle · Accepted Answer

C: अनबैलेंसिंग (Unbalancing)

Explanation & Concepts:
थ्री-फ़ेज़ इंडक्शन मोटर के AC डायनेमिक ब्रेकिंग (जिसे सिंगल-फ़ेज़ ब्रेकिंग भी कहा जाता है) में, स्टेटर वाइंडिंग को थ्री-फ़ेज़ AC सप्लाई से अलग कर दिया जाता है और सिंगल-फ़ेज़ AC सप्लाई से जोड़ा जाता है। यह सिंगल-फ़ेज़ कनेक्शन एक अनबैलेंस चुंबकीय क्षेत्र (या दो विपरीत-घूर्णन क्षेत्र) बनाता है, जो एक शुद्ध ऋणात्मक (विरोधी) ब्रेकिंग टॉर्क उत्पन्न करता है जो मोटर की गति को धीमा कर देता है।

Working Principle: डबल फील्ड रिवॉल्विंग थ्योरी (Double Field Revolving Theory) के अनुसार, एक सिंगल-फ़ेज़ AC चुंबकीय क्षेत्र को दो समान और विपरीत घूर्णन करने वाले चुंबकीय क्षेत्रों में विभाजित किया जा सकता है: एक फॉरवर्ड घूर्णन क्षेत्र ($s$) और एक बैकवर्ड घूर्णन क्षेत्र ($2-s$)। चूंकि सप्लाई अनबैलेंस्ड होती है, इसलिए बैकवर्ड घूर्णन क्षेत्र रोटर के घूर्णन की दिशा के विपरीत एक मजबूत काउंटर-टॉर्क (विरोधी टॉर्क) उत्पन्न करता है, जिससे मोटर डायनेमिक रूप से रुक जाती है।

Key Formulas: $T_{net} = T_f - T_b$ — फॉरवर्ड ($T_f$) और बैकवर्ड ($T_b$) घूर्णन क्षेत्रों के कारण शुद्ध टॉर्क; $s_b = 2 - s$ — बैकवर्ड घूर्णन क्षेत्र के संगत स्लिप

Key Points: AC डायनेमिक ब्रेकिंग थ्री-फ़ेज़ सप्लाई के स्थान पर स्टेटर टर्मिनलों पर सिंगल-फ़ेज़ AC सप्लाई का उपयोग करती है।; अनबैलेंस्ड चुंबकीय क्षेत्र फॉरवर्ड और बैकवर्ड घटकों में टूट जाता है; बैकवर्ड घटक ऋणात्मक ब्रेकिंग टॉर्क प्रदान करता है।; ब्रेकिंग टॉर्क को अधिकतम करने और हीटिंग को सीमित करने के लिए अक्सर रोटर सर्किट में बाहरी प्रतिरोध डाला जाता है।

Advantages: मानक DC डायनेमिक ब्रेकिंग के विपरीत, इसके लिए एक अलग DC स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है।; बिना किसी अचानक यांत्रिक झटके के सुचारू मंदन (deceleration)।

Disadvantages: अनबैलेंस्ड सिंगल-फ़ेज़ ऑपरेशन के कारण अत्यधिक रोटर और स्टेटर हीटिंग।; जैसे-जैसे मोटर की गति शून्य के करीब पहुंचती है, ब्रेकिंग टॉर्क घटकर शून्य हो जाता है, जिससे रोकने के लिए यांत्रिक ब्रेक की आवश्यकता होती है।

Applications: इंडक्शन मोटर ड्राइव में उपयोग किया जाता है जहां डायनेमिक ब्रेकिंग के लिए निरंतर DC पावर स्रोत उपलब्ध नहीं होता है।; क्रेन, होइस्ट और औद्योगिक मशीनरी जिन्हें नियंत्रित मंदन की आवश्यकता होती है।

Additional Info: विकल्प A (ऋणात्मक स्लिप): ऋणात्मक स्लिप सिंक्रोनस गति से ऊपर काम करने वाले इंडक्शन जनरेटर मोड ($s. विकल्प B (इंडक्शन जनरेटर मोड): तब होता है जब रोटर की गति सिंक्रोनस गति ($N > N_s$) से अधिक हो जाती है, जिससे डायनेमिक ब्रेकिंग के बजाय पुनर्योजी ब्रेकिंग उत्पन्न होती है।. विकल्प D (DC जनरेटर मोड): DC डायनेमिक ब्रेकिंग पर लागू होता है जहां स्टेटर में DC करंट को इंजेक्ट किया जाता है, जिससे मशीन एक सिंक्रोनस/DC जनरेटर में बदल जाती है जो रोटर प्रतिरोधों के माध्यम से ऊर्जा क्षय करती है।

Answer: C सही है — AC डायनेमिक ब्रेकिंग इंडक्शन मोटर स्टेटर से सिंगल-फ़ेज़ AC को जोड़ने से उत्पन्न अनबैलेंसिंग (unbalancing) के कारण ऋणात्मक टॉर्क उत्पन्न करती है।

Exam Tip: याद रखें: पुनर्योजी ब्रेकिंग तब होती है जब स्लिप $s N_s$), DC डायनेमिक ब्रेकिंग के लिए DC इंजेक्शन की आवश्यकता होती है, और AC डायनेमिक ब्रेकिंग सिंगल-फ़ेज़ AC क्षेत्रों के अनबैलेंसिंग पर निर्भर करती है।

Examoogle · Answer

Option A: ऋणात्मक स्लिप (negative slip)

Examoogle · Answer

Option B: इंडक्शन जनरेटर मोड (Induction Generator Mode)

Examoogle · Answer

Option D: DC जनरेटर मोड (DC generator Mode)

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