सिंक्रोनस अल्टरनेटर के निर्माण के संबंध में, हाइड्रो अल्टरनेटर में __________ होते हैं।

Question

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The correct answer is B: बड़ा व्यास और कम गति. हाइड्रो अल्टरनेटर (सेलियंट पोल जनरेटर) को हाइड्रोलिक टर्बाइनों द्वारा संचालित कम गति वाले संचालन के लिए डिज़ाइन किया जाता है, जिसके लिए आवश्यक ग्रिड आवृत्ति बनाए रखने के लिए बड़ी संख्या में ध्रुवों (poles) की आवश्यकता होती है। संरचनात्मक अखंडता बनाए रखते हुए इन ध्रुवों को समायोजित करने के लिए, बड़े रोटर व्यास और छोटी अक्षीय लंबाई का उपयोग किया जाता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
हाइड्रो अल्टरनेटर (सेलियंट पोल जनरेटर) को हाइड्रोलिक टर्बाइनों द्वारा संचालित कम गति वाले संचालन के लिए डिज़ाइन किया जाता है, जिसके लिए आवश्यक ग्रिड आवृत्ति बनाए रखने के लिए बड़ी संख्या में ध्रुवों (poles) की आवश्यकता होती है। संरचनात्मक अखंडता बनाए रखते हुए इन ध्रुवों को समायोजित करने के लिए, बड़े रोटर व्यास और छोटी अक्षीय लंबाई का उपयोग किया जाता है।

Working Principle: गति $N_s$, आवृत्ति $f$, और ध्रुवों की संख्या $P$ के बीच का संबंध $N_s = \frac{120f}{P}$ द्वारा दिया जाता है। चूँकि हाइड्रो टर्बाइन कम गति (जैसे, 50-300 RPM) पर काम करते हैं, इसलिए ध्रुवों की संख्या $P$ बहुत अधिक होनी चाहिए। रोटर की परिधि के चारों ओर बड़ी संख्या में सेलियंट पोल रखने के लिए भौतिक रूप से एक बड़े रोटर व्यास की आवश्यकता होती है।

Key Formulas: $N_s = \frac{120f}{P}$ — सिंक्रोनस गति का सूत्र जहाँ $f$ हर्ट्ज़ में आवृत्ति है और $P$ ध्रुवों की संख्या है; $\omega_s = \frac{2\pi f}{P/2}$ — rad/s में कोणीय सिंक्रोनस गति

Key Points: हाइड्रो अल्टरनेटर कम गति वाले संचालन के लिए सेलियंट पोल रोटर का उपयोग करते हैं।; स्टीम टर्बाइन अल्टरनेटर (टर्बो-अल्टरनेटर) उच्च गति वाले संचालन के लिए बेलनाकार (cylindrical) रोटर का उपयोग करते हैं।; सेलियंट पोल रोटर का व्यास बड़ा और अक्षीय लंबाई कम होती है।; बेलनाकार रोटर का व्यास छोटा और अक्षीय लंबाई अधिक होती है।

Advantages: कम-हेड, उच्च-प्रवाह वाली हाइड्रोलिक ऊर्जा रूपांतरण के लिए इष्टतम।; सेलियंट पोल उजागर सतह क्षेत्र के कारण फील्ड वाइंडिंग को आसानी से ठंडा करने की सुविधा देते हैं।

Disadvantages: उच्च केन्द्रापसारक तनाव (centrifugal stresses) का सामना नहीं कर सकते, जो उन्हें कम गति तक सीमित करता है।; अधिक वजन और भौतिक स्थान की आवश्यकता।

Applications: पनबिजली संयंत्र; पंप स्टोरेज पावर स्टेशन

Additional Info: हाइड्रो अल्टरनेटर आमतौर पर 50 और 500 RPM के बीच काम करते हैं।. विकल्प A गलत है क्योंकि यह भाप से चलने वाले टर्बो-अल्टरनेटर का वर्णन करता है।. विकल्प C बाहरी परिधि पर उच्च केन्द्रापसारक बल के कारण उच्च गति वाले अनुप्रयोगों के लिए भौतिक रूप से अव्यावहारिक है।

Answer: B सही है — हाइड्रो अल्टरनेटरों की विशेषता बड़ा रोटर व्यास और कम घूर्णन गति है, ताकि कम गति वाले हाइड्रोलिक टर्बाइनों के लिए आवश्यक ध्रुवों की बड़ी संख्या को समायोजित किया जा सके।

Exam Tip: हमेशा इस संतुलन को याद रखें: कम गति के लिए अधिक ध्रुवों (बड़े व्यास) की आवश्यकता होती है, जबकि उच्च गति के लिए बड़े केन्द्रापसारक बलों को संभालने के लिए कम ध्रुवों (छोटे व्यास) की आवश्यकता होती है।

Examoogle · Answer

Option A: उच्च गति और छोटा व्यास

Examoogle · Answer

Option C: बड़ा व्यास और उच्च गति

Examoogle · Answer

Option D: कम गति और छोटा व्यास

Feature	हाइड्रो-अल्टरनेटर	स्टीम-अल्टरनेटर
रोटर निर्माण	सेलियंट पोल (हाइड्रो)	बेलनाकार (टर्बो)
गति	कम गति	उच्च गति

Correct Answer

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