किस स्थिति में स्लिप रिंग्स के बीच रोटर वोल्टेज अधिकतम होता है?

Question

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B: $S=1$ (स्थिर अवस्था / Stand Still)

Explanation & Concepts:
प्रेरण मोटर (induction motor) में प्रेरित रोटर EMF स्लिप (S) के सीधे आनुपातिक होता है। स्थिर अवस्था (S=1) पर, स्टेटर घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र और स्थिर रोटर कंडक्टरों के बीच सापेक्ष गति अधिकतम होती है, जिसके परिणामस्वरूप फ्लक्स लिंकेज में परिवर्तन की दर अधिकतम होती है और इस प्रकार स्लिप रिंग्स के पार अधिकतम प्रेरित वोल्टेज उत्पन्न होता है।

Working Principle: फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, $E_2 = S 	imes E_20$, जहाँ $E_20$ स्थिर अवस्था में प्रेरित EMF है। चूँकि स्थिर अवस्था में $S=1$ होता है, इसलिए प्रेरित EMF अपने स्थिर अवस्था मान ($E_20$) पर होता है। जैसे-जैसे मोटर तुल्यकालिक गति ($S 	o 0$) की ओर बढ़ती है, सापेक्ष गति कम हो जाती है, जिससे रोटर वाइंडिंग में प्रेरित वोल्टेज आनुपातिक रूप से कम हो जाता है।

Key Formulas: $E_r = S \cdot E_20$ — रोटर प्रेरित EMF सूत्र; $S = \frac{N_s - N_r}{N_s}$ — स्लिप की गणना

Key Points: स्थिर अवस्था में, रोटर स्थिर होता है ($N_r = 0$), इसलिए स्लिप $S = 1$ होती है।; प्रेरित रोटर वोल्टेज की आवृत्ति भी स्थिर अवस्था में अधिकतम होती है ($f_r = S \cdot f = f$)।; जैसे-जैसे मोटर तेज होती है, $S$ कम हो जाता है, जिससे रोटर आवृत्ति और प्रेरित वोल्टेज दोनों कम हो जाते हैं।

Advantages: अधिकतम प्रेरित EMF के कारण उच्च स्टार्टिंग टॉर्क।; स्लिप-रिंग इंडक्शन मोटरों में बाहरी रोटर प्रतिरोध डालने की अनुमति देता है।

Disadvantages: स्थिर अवस्था ($S=1$) पर उच्च इनरश करंट।; उच्च प्रेरित वोल्टेज और करंट के कारण वाइंडिंग पर थर्मल तनाव।

Applications: स्लिप-रिंग इंडक्शन मोटर स्टार्टर्स।; रोटर इम्पीडेंस कंट्रोल का उपयोग करने वाली वेरिएबल स्पीड ड्राइव।

Additional Info: S=0 का तात्पर्य है कि रोटर तुल्यकालिक गति पर चल रहा है, जहाँ सापेक्ष गति शून्य है, जिससे प्रेरित EMF शून्य हो जाता है।. $0

Answer: B सही है — स्थिर अवस्था ($S=1$) पर, स्टेटर क्षेत्र और रोटर के बीच सापेक्ष गति अपने अधिकतम स्तर पर होती है, जिससे अधिकतम प्रेरित वोल्टेज प्राप्त होता है।

Exam Tip: याद रखें कि रोटर आवृत्ति $f_r = S \cdot f$ उसी तर्क का पालन करती है जैसे रोटर वोल्टेज; स्टार्टअप पर दोनों अधिकतम होते हैं।

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Option A: $S=0$ (तुल्यकालिक गति / Synchronous Speed)

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Option C: $0

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Option D: उपरोक्त सभी

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