इंडक्शन जनरेटर का उपयोग कहाँ किया जाएगा?

Question

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A: प्राइम मूवर स्थिर गति पर नहीं चलता है

Explanation & Concepts:
इंडक्शन जनरेटर, जिन्हें एसिंक्रोनस जनरेटर के रूप में भी जाना जाता है, केवल तभी बिजली उत्पन्न करते हैं जब रोटर की गति सिंक्रोनस गति से अधिक हो जाती है। चूंकि उन्हें ग्रिड के साथ सिंक्रनाइज़ेशन बनाए रखने के लिए स्थिर गति की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए वे पवन टर्बाइन जैसे परिवर्तनीय-गति ऊर्जा स्रोतों के लिए आदर्श हैं।

Working Principle: इंडक्शन जनरेटर प्राइम मूवर पर निर्भर करता है ताकि रोटर को सिंक्रोनस गति ($N_s$) पर घूमने वाले चुंबकीय क्षेत्र से तेज घुमाया जा सके। यह 'नेगेटिव स्लिप' धारा को ऐसी दिशा में प्रवाहित करती है जो रोटेशन का विरोध करती है, जिससे यांत्रिक टॉर्क विद्युत शक्ति में परिवर्तित हो जाता है। सिंक्रोनस जनरेटर के विपरीत, उन्हें DC फील्ड एक्साइटेशन सिस्टम की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि वे अपने घूमने वाले चुंबकीय क्षेत्र को स्थापित करने के लिए ग्रिड से रिएक्टिव पावर खींचते हैं।

Key Formulas: $N_s = \frac{120f}{P}$ — सिंक्रोनस गति का सूत्र जहाँ $f$ आवृत्ति है और $P$ पोल हैं; $s = \frac{N_s - N_r}{N_s}$ — इंडक्शन मशीन के लिए स्लिप समीकरण

Key Points: इंडक्शन जनरेटर को रिएक्टिव पावर के लिए बाहरी स्रोत (ग्रिड या कैपेसिटर बैंक) की आवश्यकता होती है।; वे अपनी परिवर्तनीय स्लिप प्रकृति के कारण शॉर्ट सर्किट के खिलाफ स्वाभाविक रूप से आत्म-सुरक्षित होते हैं।; सिंक्रनाइज़ेशन (पैरेललिंग) की कोई आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि वे सिंक्रोनस गति से थोड़ा ऊपर पहुँचते ही स्वाभाविक रूप से ग्रिड आवृत्ति के साथ 'लॉक' हो जाते हैं।; प्राइम मूवर की उतार-चढ़ाव वाली गति को संभालने की क्षमता के कारण पवन ऊर्जा रूपांतरण प्रणालियों (WECS) में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

Advantages: मजबूत और कम लागत वाला निर्माण; सटीक गति नियंत्रण की कोई आवश्यकता नहीं (सिंक्रोनस जनरेटर के विपरीत); ब्रशलेस डिज़ाइन (स्क्विरल केज) के कारण कम रखरखाव

Disadvantages: ग्रिड से रिएक्टिव पावर की खपत; एक्साइटेशन स्रोत (कैपेसिटर) के बिना आईलैंड मोड में बिजली उत्पन्न नहीं कर सकता; परमानेंट मैग्नेट सिंक्रोनस मशीनों की तुलना में कम दक्षता

Applications: पवन ऊर्जा उत्पादन; छोटे पैमाने के माइक्रो-हाइड्रो प्लांट; इलेक्ट्रिक वाहनों में रीजेनरेटिव ब्रेकिंग

Additional Info: इंडक्शन जनरेटर को एसिंक्रोनस जनरेटर भी कहा जाता है।. यदि प्राइम मूवर स्थिर गति पर है, तो बेहतर वोल्टेज और आवृत्ति नियंत्रण के लिए आमतौर पर सिंक्रोनस जनरेटर को प्राथमिकता दी जाती है।

Answer: A सही है — इंडक्शन जनरेटर परिवर्तनीय-गति अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट रूप से उपयुक्त हैं क्योंकि उनका जनरेशन मोड नेगेटिव स्लिप द्वारा निर्धारित होता है, जो उन्हें तब भी काम करने की अनुमति देता है जब इनपुट गति सिंक्रोनस गति से ऊपर उतार-चढ़ाव करती है।

Exam Tip: परीक्षाओं में याद रखें कि इंडक्शन जनरेटर को ग्रिड से 'स्टार्टिंग' एक्साइटेशन की आवश्यकता होती है; यदि ग्रिड विफल हो जाती है, तो वे बिजली बनाना बंद कर देते हैं जब तक कि वे एक्साइटेशन कैपेसिटर के बैंक से सुसज्जित न हों।

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Option B: प्राइम मूवर स्थिर गति पर चलता है

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Option C: ये दोनों

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Option D: इनमें से कोई नहीं

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