सैलिएंट पोल (Salient poles) का उपयोग आमतौर पर किसके लिए किया जाता है?

Question

Accepted Answer

D: कम और मध्यम गति

Explanation & Concepts:
सैलिएंट पोल रोटर्स की विशेषता बड़ा व्यास और छोटी अक्षीय लंबाई होती है, जो उन्हें उच्च-गति के केन्द्रापसारक बलों के तहत यांत्रिक रूप से कमजोर बनाती है। परिणामस्वरूप, इन्हें कम और मध्यम गति वाले प्राइम मूवर्स के लिए डिज़ाइन किया गया है, जैसे कि हाइड्रो टर्बाइन, जो आमतौर पर कम आरपीएम (RPM) पर काम करते हैं।

Working Principle: सैलिएंट पोल निर्माण में पोल रोटर कोर से बाहर की ओर निकले होते हैं, जिससे असमान एयर गैप बनते हैं। अपने बड़े व्यास के कारण, इन रोटर्स को केन्द्रापसारक तनाव ($\sigma = \rho v^2$) को सीमित करने के लिए कम गति पर चलना चाहिए, जो परिधीय वेग के वर्ग के समानुपाती होता है। उच्च गति पर संचालन से यांत्रिक विफलता हो सकती है या अत्यधिक जटिल सुदृढ़ीकरण की आवश्यकता होती है, इसलिए वे कम और मध्यम गति (आमतौर पर 50-500 आरपीएम) तक सीमित होते हैं।

Key Formulas: $N_s = \frac{120f}{P}$ — तुल्यकालिक गति, आवृत्ति और पोल की संख्या के बीच संबंध।; $\sigma \propto D^2 N^2$ — रोटर के व्यास और गति पर केन्द्रापसारक तनाव की निर्भरता।

Key Points: सैलिएंट पोल मशीनों में पोलों की संख्या अधिक (अक्सर > 4) होती है।; इनका उपयोग मुख्य रूप से हाइड्रो-इलेक्ट्रिक पावर प्लांट में किया जाता है।; असमान एयर गैप के कारण सैलिएंसी उत्पन्न होती है, जिससे डायरेक्ट-एक्सिस ($X_d$) और क्वाड्रैचर-एक्सिस ($X_q$) रिएक्टेंस बनते हैं।; बाहर निकले हुए पोल संरचना के कारण उच्च यांत्रिक शक्ति प्राप्त नहीं की जा सकती है।

Advantages: बाहर निकले हुए पोलों के कारण बेहतर कूलिंग।; उच्च-टॉर्क, कम-गति वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।; कई पोल वाली कम-गति वाले जनरेटर के लिए जगह का प्रभावी उपयोग।

Disadvantages: विंडेज लॉस और केन्द्रापसारक तनाव के कारण उच्च गति पर यांत्रिक रूप से कमजोर।; यदि गति निर्धारित सीमा से अधिक हो जाए, तो यांत्रिक विफलता का उच्च जोखिम।

Applications: हाइड्रो-इलेक्ट्रिक पावर प्लांट।; डीजल इंजन-संचालित जनरेटर।; कम-गति वाली तुल्यकालिक मोटर।

Additional Info: बेलनाकार रोटर्स का उपयोग उच्च-गति वाले टर्बो-अल्टरनेटर (स्टीम टर्बाइन) के लिए किया जाता है।. विकल्प C गलत है क्योंकि उच्च-गति वाले प्राइम मूवर्स को केन्द्रापसारक तनाव को कम करने के लिए बेलनाकार रोटर्स की आवश्यकता होती है।

Answer: D सही है — सैलिएंट पोल रोटर्स स्वाभाविक रूप से यांत्रिक सीमाओं के कारण कम और मध्यम गति के संचालन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

Exam Tip: हमेशा अंगूठे का नियम याद रखें: सैलिएंट = हाइड्रो/कम-गति/कई पोल; बेलनाकार = स्टीम/उच्च-गति/2-4 पोल।

Answer

Option A: कम गति वाले प्राइम मूवर

Answer

Option B: मध्यम गति वाले प्राइम मूवर

Answer

Option C: उच्च गति वाले प्राइम मूवर

Feature	सैलिएंट पोल रोटर	बेलनाकार रोटर
रोटर का प्रकार	सैलिएंट पोल	बेलनाकार (नॉन-सैलिएंट)
गति	कम/मध्यम	उच्च (3000 आरपीएम)

Correct Answer

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