इन दिनों DC मोटरों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है

Question

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C: इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन

Explanation & Concepts:
DC सीरीज मोटरों का उपयोग इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन में व्यापक रूप से किया जाता है क्योंकि उनमें उच्च स्टार्टिंग टॉर्क होता है और उनकी गति टॉर्क के व्युत्क्रमानुपाती (inversely proportional) होती है, जो उन्हें ट्रेनों जैसे भारी भार को त्वरित करने के लिए आदर्श बनाती है।

Working Principle: DC सीरीज मोटर एक टॉर्क-गति विशेषता प्रदर्शित करती है जहाँ कम गति पर (संतृप्ति से पहले) $T \propto I_a^2$ होता है और $N \propto \frac{1}{I_a}$ होता है। यह मोटर को भारी ट्रेनों के लिए विशाल स्टार्टिंग टॉर्क प्रदान करने की अनुमति देता है, जबकि भार बढ़ने पर यह स्वाभाविक रूप से धीमी हो जाती है, जो ट्रैक्शन सिस्टम की उच्च जड़त्व आवश्यकताओं को प्रभावी ढंग से संभालती है।

Key Formulas: $T_a \propto \Phi I_a$ — DC मशीनों के लिए बुनियादी टॉर्क समीकरण; $T_a \propto I_a^2$ — DC सीरीज मोटरों के लिए टॉर्क (चुंबकीय संतृप्ति से नीचे)

Key Points: DC सीरीज मोटरों में बहुत उच्च स्टार्टिंग टॉर्क की विशेषता होती है।; DC सीरीज मोटर की गति भार के साथ व्युत्क्रमानुपाती रूप से भिन्न होती है।; इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन के लिए उच्च प्रारंभिक त्वरण और अलग-अलग भार को संभालने की क्षमता की आवश्यकता होती है।; सीरीज मोटरें भारी सर्ज करंट को प्रभावी ढंग से संभाल सकती हैं।

Advantages: उच्च स्टार्टिंग टॉर्क; बढ़ते भार के साथ स्व-राहत (self-relieving) गुण; सीरीज-पैरेलल स्विचिंग के साथ सरल नियंत्रण

Disadvantages: हल्के भार या नो-लोड स्थितियों पर 'रनअवे' का खतरा; कम्यूटेटर और ब्रश के कारण रखरखाव की आवश्यकता

Applications: इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव; हेवी-ड्यूटी क्रेन; होइस्ट और कन्वेयर

Additional Info: DC सीरीज मोटर को कभी भी नो-लोड पर न चलाएं, क्योंकि गति खतरनाक रूप से उच्च हो जाती है ($N \propto \frac{1}{\Phi}$ और नो-लोड पर $\Phi \rightarrow 0$)।. विकल्प A (पंपिंग सेट) आमतौर पर स्थिर गति संचालन के लिए शंट या इंडक्शन मोटरों का उपयोग करते हैं।. विकल्प D (मशीन शॉप) आमतौर पर स्थिर गति आवश्यकताओं के लिए DC शंट मोटरों का उपयोग करते हैं।

Answer: C सही है — DC सीरीज मोटरों को विशेष रूप से उनके उच्च स्टार्टिंग टॉर्क और भारी-भार त्वरण के लिए उपयुक्त परिवर्तनीय गति विशेषताओं के कारण इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन के लिए चुना जाता है।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में हमेशा याद रखें: स्थिर गति कार्यों के लिए DC शंट मोटरों का उपयोग करें, और उच्च स्टार्टिंग टॉर्क/ट्रैक्शन कार्यों के लिए DC सीरीज मोटरों का उपयोग करें।

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Option A: पंपिंग सेट

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Option B: एयर कंप्रेसर

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Option D: मशीन शॉप

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