निम्नलिखित में से किस ब्रेकिंग में, हम रोटर में संग्रहीत गतिज ऊर्जा (kinetic energy) को पुनः प्राप्त कर सकते ह

Question

निम्नलिखित में से किस ब्रेकिंग में, हम रोटर में संग्रहीत गतिज ऊर्जा (kinetic energy) को पुनः प्राप्त कर सकते हैं।

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C: रीजनेरेटिव ब्रेकिंग

Explanation & Concepts:
रीजनेरेटिव ब्रेकिंग तब होती है जब मोटर एक जनरेटर के रूप में कार्य करती है, जो रोटर और संचालित भार की संग्रहीत गतिज ऊर्जा को वापस विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है और इसे सप्लाई मेन्स में वापस भेजती है। यह तब होता है जब रोटर की गति ($N$) तुल्यकालिक गति ($N_s$) से अधिक हो जाती है, जिससे स्लिप ऋणात्मक ($s

Working Principle: जब ओवरहालिंग लोड या सप्लाई फ्रीक्वेंसी में कमी के कारण रोटर की गति तुल्यकालिक गति से अधिक हो जाती है, तो रोटर चालकों और घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के बीच सापेक्ष गति उलट जाती है। यह प्रेरित रोटर इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स (EMF) और धारा की दिशा को बदल देता है, जिससे विद्युत चुंबकीय टॉर्क उलटकर ब्रेकिंग टॉर्क के रूप में कार्य करता है और शक्ति को वापस AC ग्रिड में फीड करता है।

Key Formulas: $s = \frac{N_s - N}{N_s}$ — स्लिप समीकरण (रीजनेरेटिव ब्रेकिंग के दौरान ऋणात्मक जब $N > N_s$); $P_m = (1-s) P_g$ — यांत्रिक शक्ति (ऋणात्मक मान यांत्रिक ऊर्जा का विद्युत शक्ति में परिवर्तन दर्शाता है); $T_e = \frac{3}{2\pi N_s} \cdot \frac{s E_2^2 R_2}{R_2^2 + (s X_2)^2}$ — विद्युत चुंबकीय टॉर्क (जब $s

Key Points: रीजनेरेटिव ब्रेकिंग सबसे अधिक ऊर्जा-कुशल ब्रेकिंग विधि है क्योंकि यह गतिज ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में व्यर्थ करने के बजाय पुनः प्राप्त करती है।; यह केवल तभी प्राकृतिक रूप से हो सकती है जब मोटर की गति उसकी तुल्यकालिक गति से अधिक हो ($N > N_s$)।; ओवरहालिंग लोड या ढलान वाली गति के दौरान इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन, लिफ्ट और क्रेन में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

Advantages: उच्च ऊर्जा दक्षता क्योंकि गतिज ऊर्जा को वापस सप्लाई ग्रिड में फीड किया जाता है।; कुल परिचालन लागत को कम करता है और पारंपरिक घर्षण ब्रेक पर यांत्रिक टूट-फूट को कम करता है।; ऑपरेशन के दौरान किसी बाहरी ब्रेकिंग प्रतिरोधक या शक्ति अपव्यय उपकरणों की आवश्यकता नहीं होती है।

Disadvantages: मोटर को पूरी तरह से रोक नहीं सकता या इसे शून्य गति ($N = 0$) पर नहीं रख सकता।; यदि पावर ग्रिड पुनर्जीवित शक्ति को अवशोषित करने में असमर्थ है तो इसे लागू नहीं किया जा सकता है।

Applications: इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन सिस्टम (ट्रेन, ट्राम और इलेक्ट्रिक वाहन)।; भारी भार को नीचे लाते समय लिफ्ट, फहराने वाले उपकरण (hoists) और क्रेन।; वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव (VFD) नियंत्रित इंडक्शन मोटर अनुप्रयोग।

Additional Info: प्लगिंग (रिवर्स वोल्टेज ब्रेकिंग) में दो सप्लाई फेज़ों को उलटना शामिल है, जिससे प्रतिरोधकों के माध्यम से ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट होती है और उच्च विद्युत तनाव उत्पन्न होता है।. डायनेमिक ब्रेकिंग AC सप्लाई को डिस्कनेक्ट करके और स्टेटर वाइंडिंग्स DC एक्साइटेशन में एक ब्रेकिंग प्रतिरोधक को जोड़कर गतिज ऊर्जा को ऊष्मा में परिवर्तित करती है।. केवल रीजनेरेटिव ब्रेकिंग ही गतिज ऊर्जा को सफलतापूर्वक परिवर्तित करती है और स्रोत में वापस भेजती है।

Answer: C सही है — जब मोटर की गति तुल्यकालिक गति से अधिक हो जाती है, तो रीजनेरेटिव ब्रेकिंग रोटर की संग्रहीत गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है और इसे सप्लाई सिस्टम में वापस भेजती है।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में याद रखें कि रीजनेरेटिव ब्रेकिंग के लिए $N > N_s$ ($s

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Option A: प्लगिंग या रिवर्स वोल्टेज ब्रेकिंग

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Option B: डायनेमिक ब्रेकिंग

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Option D: ये सभी

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