तुल्यकालिक मोटर (Synchronous motor) होती है

Question

Accepted Answer

A: स्वयं-प्रारंभी नहीं (Not self starting)

Explanation & Concepts:
एक तुल्यकालिक मोटर स्वयं-प्रारंभी (self-starting) नहीं होती है क्योंकि इसके रोटर को स्टेटर द्वारा उत्पन्न घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र (rotating magnetic field) के साथ सिंक्रनाइज़ होना आवश्यक है। स्थिर अवस्था में, रोटर का जड़त्व (inertia) इसे तात्कालिक रूप से तुल्यकालिक गति तक त्वरित होने से रोकता है, जिसके कारण औसत टॉर्क शून्य हो जाता है।

Working Principle: जब स्टेटर को AC आपूर्ति दी जाती है, तो यह एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र (RMF) बनाता है जो $N_s = \frac{120f}{P}$ की तुल्यकालिक गति पर घूमता है। रोटर के जड़त्व के कारण, रोटर RMF का अनुसरण नहीं कर पाता है, और टॉर्क धनात्मक और ऋणात्मक आधे-चक्रों के बीच तेजी से दोलन करता है, जिससे शुद्ध टॉर्क शून्य हो जाता है। मोटर को शुरू करने के लिए, डैम्पर वाइंडिंग (स्क्विरेल केज) या बाहरी प्राइम मूवर जैसे सहायक साधनों की आवश्यकता होती है ताकि रोटर को $N_s$ के करीब लाया जा सके।

Key Formulas: $N_s = \frac{120f}{P}$ — RPM में तुल्यकालिक गति की गणना; $\omega_s = \frac{2\pi f}{P/2}$ — रेडियन/सेकंड में कोणीय तुल्यकालिक गति

Key Points: तुल्यकालिक मोटरें आपूर्ति आवृत्ति और पोल द्वारा निर्धारित एक स्थिर गति पर चलती हैं।; रोटर पोल घूर्णन स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र के साथ लॉक हो जाते हैं।; स्वयं-प्रारंभी न होने की कमी को दूर करने के लिए डैम्पर वाइंडिंग का उपयोग मानक शुरुआती तंत्र के रूप में किया जाता है।; यदि लोड टॉर्क पुल-आउट टॉर्क से अधिक हो जाता है, तो मोटर सिंक्रोनिज्म खो देती है और रुक जाती है (पोल स्लिपिंग)।

Advantages: लोड की परवाह किए बिना स्थिर गति पर संचालन; पावर फैक्टर सुधार के लिए लीडिंग पावर फैक्टर पर काम करने की क्षमता; कम गति पर उच्च दक्षता

Disadvantages: रोटर के लिए DC उत्तेजना (excitation) की आवश्यकता; सहायक शुरुआती उपकरणों के बिना स्वयं-प्रारंभी नहीं; सिंक्रोनिज्म खोने की संभावना के कारण नियंत्रण में जटिलता

Applications: पावर फैक्टर सुधार (तुल्यकालिक कंडेनसर); उच्च-शक्ति स्थिर गति वाले औद्योगिक ड्राइव; सेंट्रीफ्यूगल पंप और कंप्रेसर

Additional Info: एक तुल्यकालिक मोटर अंडर-एक्साइटेड होने पर इंडक्टर की तरह और ओवर-एक्साइटेड होने पर कैपेसिटर की तरह कार्य करती है।. विकल्प B गलत है क्योंकि जड़त्व के कारण शून्य गति पर मोटर में प्रारंभिक टॉर्क की कमी होती है।

Answer: A सही है — तुल्यकालिक मोटर स्वयं-प्रारंभी नहीं होती है क्योंकि रोटर का जड़त्व स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र को तात्कालिक रूप से ट्रैक नहीं कर पाता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें: यदि कोई प्रश्न तुल्यकालिक मोटरों में 'स्वयं-प्रारंभ' के बारे में पूछता है, तो इस अंतर्निहित सीमा को दूर करने के तंत्र के रूप में 'डैम्पर वाइंडिंग' या 'इंडक्शन मोटर स्टार्ट' जैसे शब्दों को देखें।

Answer

Option B: स्वयं-प्रारंभी (Self starting)

Answer

Option C: उपरोक्त दोनों

Answer

Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं

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