सिंक्रोनस मोटर का उपयोग सिंक्रोनस कैपेसिटर के रूप में किया जा सकता है जब यह

Question

Accepted Answer

D: ओवर-एक्साइटेड (Over excited) हो

Explanation & Concepts:
एक सिंक्रोनस मोटर, जब ओवर-एक्साइटेड होती है, तो लीडिंग पावर फैक्टर पर काम करती है, जिससे यह एक कैपेसिटर की तरह व्यवहार करने लगती है। इस स्थिति में, यह लेगिंग रिएक्टिव पावर लोड की भरपाई करने के लिए सप्लाई सिस्टम से लीडिंग रिएक्टिव करंट लेती है, इसलिए इसे 'सिंक्रोनस कैपेसिटर' या 'सिंक्रोनस कंडेंसर' कहा जाता है।

Working Principle: सिंक्रोनस मोटर का एक्साइटेशन उसके पावर फैक्टर को निर्धारित करता है। जब मोटर ओवर-एक्साइटेड होती है, तो बैक EMF ($E_b$) सप्लाई वोल्टेज ($V$) से अधिक हो जाता है, जिससे मोटर लीडिंग करंट खींचती है। रिएक्टिव पावर की यह अतिरिक्त आपूर्ति ग्रिड से जुड़े शंट कैपेसिटर की तरह कार्य करती है, यही कारण है कि इसका उपयोग पावर फैक्टर सुधारने के लिए किया जाता है।

Key Formulas: $E_b > V$ — ओवर-एक्साइटेशन के लिए शर्त; $Q = V I_a \sin(\phi)$ — उत्पन्न रिएक्टिव पावर

Key Points: ओवर-एक्साइटेड सिंक्रोनस मोटर रिएक्टिव पावर (लीडिंग VARs) के स्रोत के रूप में कार्य करती है।; इसका उपयोग मुख्य रूप से पावर सिस्टम में वोल्टेज रेगुलेशन और पावर फैक्टर सुधारने के लिए किया जाता है।; सिंक्रोनस कंडेंसर का उपयोग अक्सर लंबी ट्रांसमिशन लाइनों के प्राप्त सिरे (receiving end) पर किया जाता है।; स्टैटिक कैपेसिटर के विपरीत, डीसी एक्साइटेशन करंट को नियंत्रित करके रिएक्टिव पावर आउटपुट को बदला जा सकता है।

Advantages: रिएक्टिव पावर का सुचारू और निरंतर नियंत्रण।; आवश्यकता पड़ने पर यांत्रिक शक्ति (mechanical power) भी प्रदान कर सकती है।; वोल्टेज स्थिरता बनाए रखने में सहायक।

Disadvantages: घूमने वाले पुर्जों के कारण अधिक रखरखाव लागत।; स्टैटिक कैपेसिटर की तुलना में अधिक नुकसान (losses)।; ध्वनि (शोर) उत्पन्न करती है।

Applications: बड़े औद्योगिक संयंत्रों में पावर फैक्टर में सुधार।; ट्रांसमिशन सिस्टम में वोल्टेज सपोर्ट।; अचानक लोड परिवर्तन के दौरान ग्रिड स्थिरता।

Additional Info: एक सिंक्रोनस मोटर अंडर-एक्साइटेड होती है जब $E_b. विकल्प C गलत है क्योंकि अंडर-एक्साइटेशन के कारण मोटर रिएक्टिव पावर को उत्पन्न करने के बजाय उसका उपभोग करती है।

Answer: D सही है — एक सिंक्रोनस मोटर ओवर-एक्साइटेड होने पर सिंक्रोनस कैपेसिटर के रूप में कार्य करती है, जो नेटवर्क को लीडिंग रिएक्टिव पावर प्रदान करती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें: ओवर-एक्साइटेड सिंक्रोनस मोटर रिएक्टिव पावर उत्पन्न करती है (कैपेसिटिव), जबकि अंडर-एक्साइटेड सिंक्रोनस मोटर रिएक्टिव पावर को अवशोषित करती है (इंडक्टिव)।

Answer

Option A: कम लोड (Under loaded) पर हो

Answer

Option B: अधिक लोड (Over loaded) पर हो

Answer

Option C: अंडर-एक्साइटेड (Under excited) हो

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