वाउंड रोटर थ्री-फेज इंडक्शन मोटर के डिजाइन में, स्लिप रिंग्स के बीच रोटर वोल्टेज को सीमा के भीतर रखने के क्या

Question

वाउंड रोटर थ्री-फेज इंडक्शन मोटर के डिजाइन में, स्लिप रिंग्स के बीच रोटर वोल्टेज को सीमा के भीतर रखने के क्या फायदे हैं?

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The correct answer is C: रोटर वाइंडिंग को इंसुलेट करना आसान और सस्ता हो जाता है और यह मोटर पर काम करने वाले व्यक्ति की सुरक्षा करता है।. एक वाउंड रोटर इंडक्शन मोटर में, गति नियंत्रण या स्टार्टिंग टॉर्क में सुधार के लिए बाहरी प्रतिरोध को जोड़ने की सुविधा के लिए रोटर वाइंडिंग को बाहरी स्लिप रिंग्स से जोड़ा जाता है। रोटर-प्रेरित वोल्टेज (स्टैंडस्टिल वोल्टेज) को एक सुरक्षित सीमा के भीतर रखने से रोटर कॉइल्स के लिए आवश्यक इंसुलेशन की मोटाई कम हो जाती है और ब्रश गियर तथा स्लिप रिंग्स के आसपास काम करने वाले रखरखाव कर्मियों के लिए सुरक्षा में सुधार होता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक वाउंड रोटर इंडक्शन मोटर में, गति नियंत्रण या स्टार्टिंग टॉर्क में सुधार के लिए बाहरी प्रतिरोध को जोड़ने की सुविधा के लिए रोटर वाइंडिंग को बाहरी स्लिप रिंग्स से जोड़ा जाता है। रोटर-प्रेरित वोल्टेज (स्टैंडस्टिल वोल्टेज) को एक सुरक्षित सीमा के भीतर रखने से रोटर कॉइल्स के लिए आवश्यक इंसुलेशन की मोटाई कम हो जाती है और ब्रश गियर तथा स्लिप रिंग्स के आसपास काम करने वाले रखरखाव कर्मियों के लिए सुरक्षा में सुधार होता है।

Working Principle: स्टैंडस्टिल पर रोटर में प्रेरित EMF को $E_2 = 4.44 f N_2 k_{w2} \Phi_m$ द्वारा दिया जाता है। यदि टर्न्स अनुपात या फ्लक्स अधिक है, तो $E_2$ बढ़ जाता है, जिससे ब्रेकडाउन को रोकने के लिए रोटर स्लॉट और वाइंडिंग पर उच्च-ग्रेड, मोटे इंसुलेशन की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, स्लिप रिंग्स पर उच्च वोल्टेज नियमित निरीक्षण या ब्रश बदलने के दौरान ऑपरेटरों के लिए बिजली के झटके का एक बड़ा खतरा पैदा करते हैं।

Key Formulas: $E_2 = 4.44 f N_2 k_{w2} \Phi_m$ — प्रति फेज स्टैंडस्टिल रोटर प्रेरित EMF; $V_{sr} \propto N_2$ — रोटर स्लिप रिंग वोल्टेज रोटर टर्न्स के समानुपाती होता है

Key Points: उच्च रोटर वोल्टेज उच्च-डाईलेक्ट्रिक इंसुलेशन आवश्यकताओं के कारण लागत बढ़ाता है।; रोटर सर्किट का इंसुलेशन स्टार्ट-अप पर अधिकतम प्रेरित वोल्टेज का सामना करने में सक्षम होना चाहिए।; स्लिप रिंग्स खुले हुए घटक होते हैं, इसलिए व्यावसायिक सुरक्षा के लिए कम वोल्टेज महत्वपूर्ण है।; मानक अभ्यास आमतौर पर ओपन-सर्किट स्टैंडस्टिल वोल्टेज को एक सुरक्षित मान (मशीन के आकार के आधार पर अक्सर

Advantages: रोटर वाइंडिंग इंसुलेशन की लागत कम करता है।; रखरखाव के दौरान ऑपरेटर की सुरक्षा बढ़ाता है।; स्लिप रिंग-ब्रश इंटरफेस पर आर्किंग के जोखिम को कम करता है।

Disadvantages: वोल्टेज कम करने के लिए टर्न्स ($N_2$) बढ़ाने से तांबे का वजन बढ़ जाता है।; बहुत कम वोल्टेज के लिए उच्च धारा को संभालने के लिए बड़े ब्रश संपर्क क्षेत्र की आवश्यकता हो सकती है।

Applications: भारी-भरकम स्टार्टिंग लोड (क्रेन, लिफ्ट, कंप्रेसर) में स्लिप रिंग इंडक्शन मोटर्स।; रोटर रेजिस्टेंस स्टार्टर्स का उपयोग करने वाली वेरिएबल स्पीड ड्राइव।

Additional Info: बड़ी वाउंड रोटर मोटरों में, रोटर वोल्टेज को जानबूझकर कम रखा जाता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि मानक ब्रश गियर का उपयोग बिना उच्च-वोल्टेज इंसुलेशन क्लास आवश्यकताओं के किया जा सके।. विकल्प D गलत है क्योंकि कम रोटर वोल्टेज वास्तव में निम्न करंट डेंसिटी प्रबंधन और मानक सुरक्षा उपकरणों की अनुमति देता है, न कि विशेष उच्च-करंट सुरक्षा की मांग करता है।

Answer: C सही है — रोटर वोल्टेज को सीमित करने से इंसुलेशन डिजाइन सरल हो जाता है और स्लिप रिंग असेंबली पर बिजली के झटके के जोखिम को कम करके ऑपरेटर की सुरक्षा काफी बढ़ जाती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि इलेक्ट्रिकल डिजाइन में, 'लागत-सुरक्षा' का संतुलन अक्सर वोल्टेज स्तरों के चयन को निर्धारित करता है; सुरक्षा के लिए घूमने वाले भागों में कम वोल्टेज हमेशा बेहतर होता है, भले ही इसका मतलब उच्च करंट हो।

Examoogle · Answer

Option A: रोटर वाइंडिंग को इंसुलेट करना आसान और सस्ता हो जाता है।

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Option B: यह मोटर पर काम करने वाले व्यक्ति की सुरक्षा करता है।

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Option D: ब्रश गियर सुरक्षा और रोटर वाइंडिंग में उच्च धारा (High Current) की आवश्यकता होती है।

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