तुल्यकालिक मोटर (Synchronous motor) हमेशा किस गति पर चलती है?

Question

Accepted Answer

A: तुल्यकालिक गति (Syn. speed)

Explanation & Concepts:
एक तुल्यकालिक मोटर को इस प्रकार परिभाषित किया जाता है कि इसके रोटर की गति पूरी तरह से आपूर्ति धारा (supply current) की आवृत्ति से जुड़ी होती है। यह सटीक रूप से तुल्यकालिक गति ($N_s$) पर चलती है, क्योंकि रोटर के चुंबकीय ध्रुव स्टेटर द्वारा उत्पन्न घूर्णी चुंबकीय क्षेत्र (rotating magnetic field) में लॉक हो जाते हैं।

Working Principle: तुल्यकालिक मोटर स्टेटर के घूर्णी चुंबकीय क्षेत्र और रोटर के DC-उत्तेजित चुंबकीय ध्रुवों के बीच चुंबकीय लॉकिंग (magnetic locking) के सिद्धांत पर कार्य करती है। चूँकि रोटर स्टेटर फ्लक्स की गति पर लॉक होता है, इसलिए मोटर लोड भिन्नता की परवाह किए बिना एक स्थिर औसत गति बनाए रखती है, बशर्ते लोड पुल-आउट टॉर्क सीमा से अधिक न हो।

Key Formulas: $N_s = \frac{120f}{P}$ — जहाँ $N_s$ rpm में तुल्यकालिक गति है, $f$ आपूर्ति आवृत्ति है, और $P$ ध्रुवों (poles) की संख्या है।

Key Points: रोटर की गति स्थिर होती है और पुल-आउट टॉर्क तक लोड से स्वतंत्र होती है।; तुल्यकालिक मोटर स्व-प्रारंभिक (self-starting) नहीं होती हैं; उन्हें तुल्यकालिक गति तक पहुँचने के लिए एक सहायक तंत्र या डैम्पर वाइंडिंग की आवश्यकता होती है।; रोटर उत्तेजना को समायोजित करके मोटर को लीडिंग, लैगिंग या यूनिटी पावर फैक्टर पर संचालित किया जा सकता है।; यदि लोड पुल-आउट टॉर्क से अधिक हो जाता है, तो मोटर अपनी तुल्यकालिकता खो देती है और रुक (stall) जाती है।

Advantages: लोड की परवाह किए बिना स्थिर गति पर संचालन; उत्तेजना को समायोजित करके पावर फैक्टर में सुधार करने की क्षमता

Disadvantages: स्व-प्रारंभिक नहीं; अतिरिक्त उपकरण की आवश्यकता; DC उत्तेजना की आवश्यकता के कारण अधिक जटिल निर्माण

Applications: औद्योगिक ड्राइव जिन्हें स्थिर गति की आवश्यकता होती है; पावर फैक्टर सुधार (तुल्यकालिक कंडेनसर)

Additional Info: तुल्यकालिक गति आपूर्ति आवृत्ति और मशीन के भौतिक ध्रुव गणना द्वारा निर्धारित होती है।. विकल्प B (तुल्यकालिक गति से कम) एक प्रेरण मोटर (Induction Motor) के व्यवहार का वर्णन करता है, जिसे टॉर्क उत्पन्न करने के लिए स्लिप (slip) की आवश्यकता होती है।. विकल्प C (तुल्यकालिक गति से अधिक) एक तुल्यकालिक जनरेटर (अल्टरनेटर) का वर्णन करता है जो प्राइम मूवर या ब्रेकिंग मोड के रूप में कार्य करता है, न कि मानक मोटर के रूप में।

Answer: A सही है — एक तुल्यकालिक मोटर तुल्यकालिक गति ($N_s$) पर घूमती है क्योंकि रोटर ध्रुव घूर्णी स्टेटर फ्लक्स के साथ चुंबकीय रूप से लॉक हो जाते हैं।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि प्रेरण मोटर (induction motor) में, स्लिप $s > 0$ होती है, जबकि तुल्यकालिक मोटर में, स्थिर अवस्था (steady-state) के दौरान स्लिप हमेशा शून्य ($s = 0$) होती है।

Answer

Option B: तुल्यकालिक गति से कम

Answer

Option C: तुल्यकालिक गति से अधिक

Answer

Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं

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