सिंगल-फेज़ इंडक्शन मोटर में, मुख्य रूप से किस वाइंडिंग का उपयोग किया जाता है?

Question

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A: कंसेंट्रिक वाइंडिंग

Explanation & Concepts:
कंसेंट्रिक वाइंडिंग अपनी निर्माण संबंधी सरलता और कम स्लॉट स्पेस आवश्यकता के कारण सिंगल-फेज़ इंडक्शन मोटरों में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला वाइंडिंग विन्यास है। इस विन्यास में, अलग-अलग पिच की कॉइल्स को एक ही स्लॉट के भीतर रखा जाता है, जिससे एक संकेंद्रित (concentric) व्यवस्था बनती है जो वाइंडिंग डालने की प्रक्रिया को सरल बनाती है।

Working Principle: कंसेंट्रिक वाइंडिंग को प्रत्येक संकेंद्रित कॉइल में घुमावों (turns) की संख्या को समायोजित करके MMF (मैग्नेटोमोटिव फोर्स) के साइनसोइडल वितरण का अनुमान लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। छोटी कॉइल्स को बड़ी कॉइल्स के अंदर रखकर, तांबे की कुल मात्रा को अनुकूलित किया जाता है और एंड-टर्न एक्सटेंशन को कम किया जाता है, जिससे लीकेज रिएक्टेंस कम होता है और मशीन का प्रदर्शन बेहतर होता है।

Key Formulas: $MMF \propto N \cdot I$ — मौलिक संबंध जहाँ MMF घुमावों और करंट के समानुपाती होता है; $K_w = K_p \cdot K_d$ — वाइंडिंग फैक्टर जहाँ $K_p$ पिच फैक्टर है और $K_d$ डिस्ट्रीब्यूशन फैक्टर है

Key Points: कंसेंट्रिक वाइंडिंग अलग-अलग आकार की कॉइल्स का उपयोग करती हैं लेकिन एक ही पोलर ग्रुप एक्सिस को साझा करती हैं।; इसमें लैप या वेव वाइंडिंग की तुलना में कम कॉइल समूहों की आवश्यकता होती है, जिससे कनेक्शन कम हो जाते हैं।; यह फ्रैक्शनल स्लॉट वाइंडिंग और छोटी फ्रैक्शनल हॉर्सपावर मोटरों के लिए आदर्श है।; कॉइल एंड-टर्न को न्यूनतम एक्सियल स्पेस के साथ ओवरलैप करने के लिए आकार दिया जाता है।

Advantages: एंड कनेक्शन की कम संख्या; स्टेटर स्लॉट में डालने में आसानी; छोटी मोटरों के लिए अनुकूलित कॉपर उपयोग; कम एंड-टर्न घनत्व के कारण बेहतर शीतलन (cooling)

Disadvantages: कुछ विन्यासों में उच्च लीकेज रिएक्टेंस; असमान कॉइल लंबाई के कारण प्रति कॉइल अलग-अलग प्रतिरोध; बड़ी उच्च-शक्ति वाली मशीनों के लिए उपयुक्त नहीं

Applications: सीलिंग पंखे और पेडस्टल पंखे; वाशिंग मशीन मोटर; छोटे सेंट्रीफ्यूगल पंप; रेफ्रिजरेटर कंप्रेसर

Additional Info: छोटी मोटरों में, कंसेंट्रिक वाइंडिंग आमतौर पर हाथ से लपेटी जाती हैं या 'फॉर्म-वाउंड' प्रक्रिया का उपयोग करके मशीन द्वारा डाली जाती हैं।. विकल्प B (प्रोग्रेसिव) वेव वाइंडिंग पैटर्न को संदर्भित करता है, विकल्प C (स्केन) एक एकल निरंतर तार लूप का उपयोग करके एक विशिष्ट वाइंडिंग विधि को संदर्भित करता है, और विकल्प D (सर्कुलर) इंडक्शन मोटर स्टेटर वाइंडिंग के लिए एक मानक उद्योग शब्दावली नहीं है।

Answer: A सही है — कंसेंट्रिक वाइंडिंग अपनी विनिर्माण दक्षता और कॉम्पैक्ट एंड-टर्न डिज़ाइन के कारण सिंगल-फेज़ इंडक्शन मोटरों के लिए मानक विकल्प है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि छोटी सिंगल-फेज़ मशीनों में, लागत-प्रभावशीलता और विनिर्माण सरलता (जैसे कंसेंट्रिक वाइंडिंग) बड़ी 3-फेज़ मशीनों में उपयोग की जाने वाली उच्च-दक्षता वाली जटिल वाइंडिंग पर प्राथमिकता लेती है।

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Option B: प्रोग्रेसिव वाइंडिंग

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Option C: स्केन वाइंडिंग

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Option D: सर्कुलर वाइंडिंग

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