पल्सेशन लॉस (स्पंदन हानि) क्या है?

Question

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D: फ्लक्स पल्सेशन रिलक्टेंस में परिवर्तन के कारण होते हैं

Explanation & Concepts:
पल्सेशन लॉस (स्पंदन हानि), जिसे टूथ-पल्सेशन लॉस के रूप में भी जाना जाता है, विद्युत मशीनों के आर्मेचर दांतों में होने वाली अतिरिक्त लौह हानि (आयरन लॉस) को संदर्भित करता है। ये इसलिए उत्पन्न होते हैं क्योंकि जैसे-जैसे स्लॉटेड आर्मेचर फील्ड पोल के सापेक्ष घूमता है, वायु-अंतराल (air-gap) का रिलक्टेंस समय-समय पर बदलता रहता है, जिससे फ्लक्स घनत्व में भिन्नता आती है।

Working Principle: जैसे-जैसे आर्मेचर घूमता है, दांत पोल फेस के ऊपर से गुजरते हैं। चूंकि लोहे की पारगम्यता (permeability) हवा की तुलना में बहुत अधिक होती है, इसलिए चुंबकीय पथ का रिलक्टेंस 'टूथ-अलाइन्ड' और 'स्लॉट-अलाइन्ड' स्थितियों के बीच काफी बदल जाता है। रिलक्टेंस में यह उतार-चढ़ाव दांतों के भीतर फ्लक्स घनत्व में आवधिक भिन्नता (फ्लक्स पल्सेशन) को प्रेरित करता है, जिससे एड़ी धारा (eddy current) और हिस्टैरिसीस हानि होती है।

Key Formulas: $P_{p} \propto (\Delta B)^2 \cdot f_{p}$ — जहाँ $\Delta B$ फ्लक्स घनत्व में परिवर्तन है और $f_{p}$ पल्सेशन आवृत्ति है

Key Points: पल्सेशन लॉस नो-लोड आयरन लॉस का एक घटक है।; ये स्लॉट ओपनिंग की चौड़ाई और वायु-अंतराल की लंबाई से काफी प्रभावित होते हैं।; उच्च स्लॉट-ओपनिंग-टू-एयर-गैप अनुपात इन हानियों को बढ़ाता है।; शमन रणनीतियों में स्केव्ड स्लॉट्स का उपयोग करना या वायु-अंतराल की लंबाई बढ़ाना शामिल है।

Disadvantages: मशीन की कुल ऊष्मा अपव्यय (heat dissipation) आवश्यकता को बढ़ाता है।; मशीन की कुल दक्षता को कम करता है।

Applications: DC मशीनों का डिजाइन; तुल्यकालिक (Synchronous) मशीनों का डिजाइन

Additional Info: विकल्प D सबसे सटीक है क्योंकि यह उस मौलिक भौतिक कारण (रिलक्टेंस में परिवर्तन) की पहचान करता है जिसके परिणामस्वरूप फ्लक्स पल्सेशन होता है।. विकल्प A स्लॉटेड आर्मेचर का उल्लेख करता है, जो हानि का स्थान है, लेकिन मूल भौतिक कारण इन स्लॉट्स के कारण होने वाला रिलक्टेंस परिवर्तन है।. मानक डिजाइन अभ्यास इन हानियों को कम रखने के लिए $\frac{s}{g}$ अनुपात (स्लॉट ओपनिंग से एयर गैप) को कम करने का लक्ष्य रखता है।

Answer: D सही है — पल्सेशन लॉस मुख्य रूप से आर्मेचर में स्लॉट्स की उपस्थिति के कारण चुंबकीय रिलक्टेंस में होने वाले आवधिक परिवर्तन के कारण होते हैं।

Exam Tip: लौह हानि का विश्लेषण करते समय, याद रखें कि हिस्टैरिसीस हानि स्टेनमेट्ज़ के नियम ($W_h = \eta B_{max}^{1.6} f$) का पालन करती है, जबकि एड़ी धारा हानि ($W_e = K B_{max}^2 f^2 t^2$) का पालन करती है। पल्सेशन लॉस अनिवार्य रूप से इनके ऊपर आरोपित उच्च-आवृत्ति वाली लौह हानि है।

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Option A: फ्लक्स पल्सेशन स्लॉटेड आर्मेचर के कारण होते हैं

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Option B: फ्लक्स पल्सेशन मशीन के घूमने के कारण होते हैं

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Option C: फ्लक्स पल्सेशन रोटर स्लॉट्स के घूमने के कारण होते हैं

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