रिपल्शन-स्टार्ट इंडक्शन-रन मोटर (Repulsion-start induction-run motor) का उपयोग किसके कारण किया जाता है?

Question

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D: उच्च स्टार्टिंग टॉर्क

Explanation & Concepts:
रिपल्शन-स्टार्ट इंडक्शन-रन मोटर एक सिंगल-फेज मोटर है जो रिपल्शन मोटर के रूप में स्टार्ट होती है और इंडक्शन मोटर के रूप में चलती है। इसका उपयोग विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जहाँ उच्च स्टार्टिंग टॉर्क की आवश्यकता होती है, जो आमतौर पर फुल-लोड टॉर्क का लगभग 350% से 450% होता है, और इसके साथ अपेक्षाकृत कम स्टार्टिंग करंट होता है।

Working Principle: स्टार्टिंग के दौरान, कम्यूटेटर पर स्थित शॉर्ट-सर्किटेड ब्रश मुख्य फील्ड और रोटर फील्ड के बीच प्रतिकर्षण (repulsion) क्रिया के माध्यम से उच्च इलेक्ट्रोमैग्नेटिक टॉर्क उत्पन्न करते हैं। जैसे ही मोटर फुल-लोड गति के लगभग 75% तक त्वरित होती है, एक सेंट्रीफ्यूगल मैकेनिज्म सभी कम्यूटेटर सेगमेंट्स को एक साथ शॉर्ट-सर्किट कर देता है, जिससे रोटर वाइंडिंग एक केज-लाइक (cage-like) संरचना में बदल जाती है ताकि यह स्थिर रनिंग विशेषताओं के साथ एक मानक इंडक्शन मोटर के रूप में कार्य करे।

Key Formulas: $T_s \approx 3.5 	ext{ to } 4.5 	imes T_{fl}$ — फुल-लोड टॉर्क के सापेक्ष स्टार्टिंग टॉर्क; $I_s \approx 2.5 	ext{ to } 3 	imes I_{fl}$ — फुल-लोड करंट के सापेक्ष स्टार्टिंग करंट

Key Points: रिपल्शन मोटर के अत्यधिक उच्च स्टार्टिंग टॉर्क को इंडक्शन मोटर की निरंतर-गति विशेषताओं के साथ जोड़ता है।; गति तुल्यकाली गति (synchronous speed) के लगभग 75% तक पहुँचने पर सेंट्रीफ्यूगल स्विच कम्यूटेटर सेगमेंट्स को शॉर्ट-सर्किट कर देता है।; कुछ डिज़ाइनों में, घिसाव और शोर को कम करने के लिए शॉर्ट-सर्किट होने पर ब्रश को कम्यूटेटर से ऊपर उठा दिया जाता है।

Advantages: अत्यधिक उच्च स्टार्टिंग टॉर्क (फुल-लोड टॉर्क का 450% तक); विकसित उच्च स्टार्टिंग टॉर्क की तुलना में कम स्टार्टिंग करंट; रनिंग मोड के दौरान अलग-अलग लोड स्थितियों में काफी स्थिर गति

Disadvantages: कम्यूटेटर और ब्रश मैकेनिज्म निर्माण के कारण उच्च प्रारंभिक लागत; ब्रश और कम्यूटेटर के बार-बार रखरखाव की आवश्यकता होती है; स्टार्टिंग ऑपरेशन के दौरान अधिक मैकेनिकल शोर

Applications: कंप्रेसर और रेफ्रिजरेशन इकाइयाँ; बड़े एयर कंडीशनर; उच्च-जड़त्व वाले लोड (High-inertia loads) जैसे फहराने की मशीनें (hoists), पंप और मशीन टूल्स

Additional Info: विकल्प A गलत है क्योंकि जटिल कम्यूटेटर असेंबली के कारण रिपल्शन-स्टार्ट मोटरें महंगी होती हैं।. विकल्प B गलत है क्योंकि इसका पावर फैक्टर मध्यम होता है, जो पारंपरिक सिंगल-फेज इंडक्शन मोटरों के बराबर है।. विकल्प C गलत है क्योंकि रनिंग दक्षता मानक इंडक्शन मोटरों के समान होती है, काफी बेहतर नहीं।

Answer: D सही है — रिपल्शन-स्टार्ट इंडक्शन-रन मोटर कम स्टार्टिंग करंट के साथ असाधारण रूप से उच्च स्टार्टिंग टॉर्क (फुल लोड टॉर्क का 350%–450%) प्रदान करती है।

Exam Tip: प्रतिस्पर्धी परीक्षाओं के लिए, याद रखें कि रिपल्शन-स्टार्ट इंडक्शन-रन मोटरें सिंगल-फेज इंडक्शन मोटरों में सबसे अधिक स्टार्टिंग टॉर्क प्रदान करती हैं (कैपेसिटर-स्टार्ट मोटरों से अधिक)।

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Option A: कम लागत

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Option B: अच्छा पावर फैक्टर

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Option C: उच्च दक्षता

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