यदि तीन-फेज इंडक्शन मोटर के डिज़ाइन में स्टेटर की दांतों (tooth) की चौड़ाई एक निश्चित मान से अधिक बढ़ जाए, तो

Question

यदि तीन-फेज इंडक्शन मोटर के डिज़ाइन में स्टेटर की दांतों (tooth) की चौड़ाई एक निश्चित मान से अधिक बढ़ जाए, तो क्या होगा?

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D: ये सभी

Explanation & Concepts:
स्टेटर दांतों की चौड़ाई बढ़ाने से उपलब्ध स्लॉट स्थान कम हो जाता है, जिससे स्लॉट की चौड़ाई संकरी हो जाती है, जिसे बाद में आवश्यक कॉपर कंडक्टर क्षेत्र को बनाए रखने के लिए गहरे स्लॉट की आवश्यकता होती है, जो अंततः स्लॉट लीकेज रिएक्टेंस को बढ़ा देता है।

Working Principle: एक इंडक्शन मोटर में, कुल स्टेटर स्लॉट क्षेत्र दांतों और स्लॉट के बीच साझा किया जाता है। यदि दांत की चौड़ाई एक इष्टतम बिंदु से अधिक बढ़ जाती है, तो स्टेटर कोर ज्यामिति को संरक्षित करने के लिए स्लॉट की चौड़ाई कम हो जाती है। आवश्यक MMF के लिए कंडक्टरों की आवश्यक संख्या को समायोजित करने के लिए, स्लॉट को गहरा बनाना होगा। स्लॉट के गहराई-से-चौड़ाई अनुपात को बढ़ाने से स्लॉट के पार फ्लक्स लीकेज पथ काफी बढ़ जाता है, जो सीधे स्लॉट लीकेज रिएक्टेंस ($X_{sl} \propto 	ext{depth}/	ext{width}$) को बढ़ाता है।

Key Formulas: $X_{sl} = \frac{2\pi f \mu_0 L_{st} Z_s^2}{p q} \lambda_s$ — स्लॉट लीकेज रिएक्टेंस का सूत्र, जहाँ $\lambda_s$ स्लॉट पारगम्यता कारक (permeance factor) है।; $\lambda_s \propto \frac{h_s}{w_s}$ — पारगम्यता कारक स्लॉट की गहराई ($h_s$) और स्लॉट की चौड़ाई ($w_s$) के अनुपात के समानुपाती होता है।

Key Points: स्टेटर दांतों की चौड़ाई कोर संतृप्ति (saturation) से बचने के लिए फ्लक्स घनत्व बाधाओं द्वारा निर्धारित की जाती है।; अत्यधिक दांतों की चौड़ाई स्लॉट स्थान को कम कर देती है, जिससे गहरे स्लॉट डिज़ाइन करने पड़ते हैं।; बढ़ी हुई स्लॉट गहराई लीकेज फ्लक्स को बढ़ाती है जो स्लॉट के आर-पार प्रवाहित होता है।; उच्च लीकेज रिएक्टेंस मोटर के पावर फैक्टर और स्टार्टिंग टॉर्क को प्रतिकूल रूप से प्रभावित करता है।

Advantages: दांतों में कम फ्लक्स घनत्व।; स्टेटर दांतों में कम आयरन लॉस।

Disadvantages: बढ़ा हुआ स्लॉट लीकेज रिएक्टेंस।; उच्च रिएक्टिव पावर मांग के कारण कम पावर फैक्टर।; बड़े कोर वॉल्यूम के कारण बढ़ा हुआ वजन और लागत।

Applications: उच्च दक्षता वाली इंडक्शन मोटरों का डिज़ाइन अनुकूलन।; इलेक्ट्रिकल मशीन डिज़ाइन में लीकेज इंडक्टेंस का विश्लेषण।

Additional Info: स्लॉट लीकेज रिएक्टेंस लो-वोल्टेज इंडक्शन मोटरों में कुल लीकेज रिएक्टेंस का प्राथमिक घटक है।. विकल्प B (गहरे स्लॉट) विकल्प A द्वारा निर्मित बाधा के लिए एक सीधा इंजीनियरिंग समाधान है।

Answer: D सही है — स्टेटर दांतों की चौड़ाई बढ़ाने से एक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू होती है जिसके लिए संकरे स्लॉट, गहरी स्लॉट वास्तुकला की आवश्यकता होती है, और परिणामस्वरूप उच्च लीकेज रिएक्टेंस उत्पन्न होता है।

Exam Tip: मशीन डिज़ाइन परीक्षाओं में, याद रखें कि लीकेज रिएक्टेंस स्लॉट की चौड़ाई के व्युत्क्रमानुपाती होता है; संकरे स्लॉट हमेशा उच्च लीकेज घटकों की ओर ले जाते हैं।

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Option A: स्लॉट की चौड़ाई संकरी हो गई

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Option B: कंडक्टर/स्लॉट को समायोजित करने के लिए गहरे स्लॉट की आवश्यकता

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Option C: लीकेज रिएक्टेंस बढ़ गया

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