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Technical AbilityElectrical Machines

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एक 60 Hz, 6-पोल, 1000 rpm वाली 3-फेज प्रेरण मोटर (induction motor) की दक्षता ________ है।

94.2%

69.3%

83.4%

75.5%

Correct Answer

⚙️ TE • Technical संकल्पना और सिद्धांतTechnical AbilityElectrical Machines

83.4%

Quick Summary:

एक प्रेरण मोटर की दक्षता स्लिप, कॉपर लॉस (copper losses), कोर लॉस और यांत्रिक हानियों जैसे कारकों पर निर्भर करती है। मोटर के संचालन की बाधाओं को देखते हुए, मध्यम आकार की औद्योगिक प्रेरण मोटरों के लिए मानक दक्षता रेटिंग आमतौर पर $80\% - 90\%$ की सीमा में आती है।

📚GKGK Solutionसंकल्पना और सिद्धांत

📜 Standard Reference & Code Clause

IS 12615:2018 (तीन-फेज एसी प्रेरण मोटरों के लिए दक्षता वर्ग)

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$\eta = \frac{P_{\text{out}}}{P_{\text{in}}} \times 100\%$ — दक्षता गणना सूत्र

$N_s = \frac{120f}{P}$ — तुल्यकालिक गति (synchronous speed) सूत्र

$s = \frac{N_s - N_r}{N_s}$ — स्लिप गणना

⚙️ Working Principle

एक प्रेरण मोटर विद्युत चुम्बकीय प्रेरण (electromagnetic induction) के माध्यम से विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है। दक्षता को यांत्रिक आउटपुट पावर और विद्युत इनपुट पावर के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिसे $\eta = \frac{P_{\text{out}}}{P_{\text{in}}} \times 100\%$ के रूप में व्यक्त किया जाता है।

📌 Key Points

▸
दक्षता लोड स्थितियों और मोटर डिजाइन (मानक बनाम प्रीमियम दक्षता) के आधार पर भिन्न होती है।
▸
पीक दक्षता बनाए रखने के लिए निर्धारित आवृत्ति और वोल्टेज पर संचालन महत्वपूर्ण है।
▸
उच्च दक्षता वाली मोटरें हानियों को कम करने के लिए बेहतर गुणवत्ता वाले चुंबकीय स्टील और अधिक कॉपर वॉल्यूम का उपयोग करती हैं।

✅ Advantages

▸
स्थिर-अवस्था (steady-state) स्थितियों में उच्च परिचालन दक्षता।
▸
मजबूत निर्माण जिसके लिए न्यूनतम रखरखाव की आवश्यकता होती है।

❌ Disadvantages / Limitations

▸
कम लोड पर दक्षता काफी कम हो जाती है।
▸
पावर फैक्टर आमतौर पर लैगिंग होता है और कम लोड पर और कम हो जाता है।

🛠️ Applications / Uses

▸
औद्योगिक पंप और पंखे।
▸
कन्वेयर सिस्टम और औद्योगिक कंप्रेसर।

📄 Additional Information

▸
6-पोल, 60 Hz मोटर की तुल्यकालिक गति $N_s = \frac{120 \times 60}{6} = 1200 \text{ rpm}$ है।
▸
1000 rpm की रोटर गति के साथ, स्लिप $s = \frac{1200 - 1000}{1200} = 16.6\%$ है। यह अपेक्षाकृत उच्च स्लिप इंगित करती है कि मोटर अपनी तुल्यकालिक गति से काफी नीचे चल रही है, जो इसके दक्षता प्रोफाइल को प्रभावित करती है।

📊 Diagram / Illustration

✅

C सही है — $83.4\%$ इस विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन वाली 3-फेज प्रेरण मोटर के लिए मानक दक्षता सीमा का प्रतिनिधित्व करता है।

Core Concepts Used

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प्रेरण मोटर दक्षता तुल्यकालिक गति गणना विद्युत मशीनों में हानि के तंत्र

💡 EXAM TIP

हमेशा $N_s = 120f/P$ का उपयोग करके तुल्यकालिक गति $N_s$ को पहले सत्यापित करें; यदि दी गई गति $N_r$ , $N_s$ से बहुत दूर है, तो उच्च रोटर कॉपर लॉस ( $I^2R_r$ लॉस) के कारण कम दक्षता की उम्मीद करें।

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