फेज इंडक्शन मोटर में स्टार्टर की मुख्य भूमिका क्या है?

Question

Examoogle · Accepted Answer

A: उच्च स्टार्टिंग करंट (High Starting Current) को सीमित करना

Explanation & Concepts:
3-फेज इंडक्शन मोटर में स्टार्टर की प्राथमिक भूमिका मोटर द्वारा स्थिर अवस्था (standstill) में लिए जाने वाले उच्च स्टार्टिंग करंट को सीमित करना है। चालू करने के क्षण में, रोटर स्थिर होता है (स्लिप $s = 1$), जिससे रोटर सर्किट में प्रेरित बैक EMF कम होता है और इसके परिणामस्वरूप पूर्ण-लोड करंट का 5 से 7 गुना उच्च स्टार्टिंग करंट उत्पन्न होता है। स्टार्टर मोटर वाइंडिंग की सुरक्षा करने और लाइन वोल्टेज स्थिरता बनाए रखने के लिए इस प्रारंभिक करंट सर्ज को सुरक्षित सीमाओं तक कम करता है।

Working Principle: स्थिर अवस्था में, एक इंडक्शन मोटर अनिवार्य रूप से एक शॉर्ट-सर्किट ट्रांसफॉर्मर की तरह कार्य करती है क्योंकि लागू वोल्टेज का विरोध करने के लिए कोई बैक EMF नहीं होता है। चूंकि स्लिप $s=1$, रोटर प्रतिबाधा (impedance) बहुत कम होती है, जो अत्यधिक इनरश करंट $I_{st} = \frac{V_{ph}}{Z_{st}}$ खींचती है। स्टार्टर या तो स्टेटर/रोटर सर्किट में बाहरी प्रतिबाधा डालकर या स्टार्टिंग अनुक्रम के दौरान स्टेटर पर अस्थायी रूप से कम वोल्टेज लागू करके इस करंट को सीमित करते हैं।

Key Formulas: $I_{st} = \frac{V_{st}}{Z_{st}}$ — स्थिर अवस्था में प्रति फेज स्टार्टिंग करंट; $\frac{T_{st}}{T_{fl}} = \left(\frac{I_{st}}{I_{fl}}ight)^2 	imes s_{fl}$ — स्टार्टिंग टॉर्क, पूर्ण-लोड टॉर्क और करंट अनुपात के बीच संबंध

Key Points: स्विच ऑन करने के क्षण (स्थिर अवस्था) में, मोटर स्लिप $s = 1$ होती है, जिससे रोटर प्रतिरोध बहुत कम हो जाता है।; प्रतिबंधित न किया गया स्टार्टिंग करंट सप्लाई लाइनों में अत्यधिक वोल्टेज ड्रॉप और वाइंडिंग के ओवरहीटिंग का कारण बन सकता है।; अधिकांश स्टार्टर ओवरलोड प्रोटेक्शन (OLR) और नो-वोल्ट कॉइल / अंडर-वोल्टेज प्रोटेक्शन (NVC) जैसी सुरक्षात्मक रिले को भी एकीकृत करते हैं।

Advantages: स्थानीय लाइन उपकरणों और वोल्टेज स्थिरता की सुरक्षा के लिए करंट स्पाइक्स को कम करता है।; स्टेटर और रोटर वाइंडिंग इंसुलेशन को थर्मल क्षति से बचाता है।; ओवरलोड और अंडर-वोल्टेज स्थितियों के खिलाफ आवश्यक सुरक्षा प्रदान करता है।

Disadvantages: कम वोल्टेज स्टार्टिंग से स्टार्टिंग टॉर्क भी वर्ग गुणांक द्वारा कम हो जाता है: $T_{st} \propto V^2$।; प्रारंभिक लागत, रखरखाव का बोझ और नियंत्रण सर्किट की जटिलता जोड़ता है।

Applications: 5 kW से कम की छोटी मोटरों के लिए डायरेक्ट-ऑन-लाइन (DOL) स्टार्टर।; मध्यम और बड़ी स्क्विरेल-केज इंडक्शन मोटरों के लिए स्टार-डेल्टा और ऑटोट्रांसफॉर्मर स्टार्टर।; स्लिप-रिंग (वाउंड रोटर) इंडक्शन मोटरों के लिए रोटर रेजिस्टेंस स्टार्टर।

Additional Info: सुरक्षित न की गई 3-फेज इंडक्शन मोटर का विशिष्ट स्टार्टिंग करंट इसके रेटेड पूर्ण-लोड करंट का 5 से 7 गुना होता है ($I_{st} = 5-7 	imes I_{fl}$)।. विकल्प B स्टार्टर द्वारा प्रदान किए जाने वाले अतिरिक्त सुरक्षात्मक कार्यों (OLR और NVC) का प्रतिनिधित्व करता है, लेकिन स्टार्टर का उपयोग करने का प्राथमिक परिचालन कारण विकल्प A है।. विकल्प C गलत है क्योंकि स्क्विरेल केज स्टार्टर स्टार्टिंग टॉर्क को कम करते हैं ($T_{st} \propto V^2$), जबकि रोटर रेजिस्टेंस स्टार्टर करंट को सीमित करते हुए टॉर्क को बढ़ाते हैं।. विकल्प D गलत है क्योंकि इंडक्शन मोटरों में गति नियंत्रण पोल चेंजिंग, VFDs, या रोटर रेजिस्टेंस कंट्रोल जैसे तरीकों द्वारा प्राप्त किया जाता है, न कि मानक स्टार्टर्स द्वारा।

Answer: A सही है — 3-फेज इंडक्शन मोटर में स्टार्टर का मुख्य उद्देश्य स्थिर अवस्था में अत्यधिक उच्च स्टार्टिंग करंट को सीमित करना है।

Exam Tip: याद रखें कि स्टार्टिंग टॉर्क लागू वोल्टेज के वर्ग के साथ बदलता है ($T_{st} \propto V^2$)। जब एक स्टार-डेल्टा स्टार्टर स्टेटर फेज वोल्टेज को $\frac{1}{\sqrt{3}}$ तक कम कर देता है, तो स्टार्टिंग करंट $\frac{1}{3}$ तक कम हो जाता है, और स्टार्टिंग टॉर्क भी अपने DOL मान के $\frac{1}{3}$ तक कम हो जाता है।

Examoogle · Answer

Option B: ओवरलोड और अंडर-वोल्टेज सुरक्षा प्रदान करना

Examoogle · Answer

Option C: स्टार्टिंग टॉर्क उत्पन्न करना

Examoogle · Answer

Option D: गति को सीमित करना

Correct Answer

Discussion (0)

Correct Answer

Related Questions

Discussion (0)