12 पल्स कन्वर्टर की स्रोत धारा (source current) में मौजूद सबसे निचला क्रम हार्मोनिक कौन सा है?

Question

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C: 11वां क्रम

Explanation & Concepts:
p-पल्स कन्वर्टर में, AC पक्ष पर मौजूद विशिष्ट हार्मोनिक्स को $n = kp \pm 1$ सूत्र द्वारा दर्शाया जाता है, जहाँ k कोई भी धनात्मक पूर्णांक है। 12-पल्स कन्वर्टर के लिए, $p = 12$, जिसके परिणामस्वरूप $12k \pm 1$ क्रम के हार्मोनिक्स (अर्थात, 11वां, 13वां, 23वां, 25वां, आदि) प्राप्त होते हैं, जिससे 11वां हार्मोनिक सबसे निचला क्रम बन जाता है।

Working Principle: 12-पल्स कन्वर्टर दो 6-पल्स ब्रिज को श्रेणी/समांतर में जोड़कर प्राप्त किया जाता है, जिसमें उनकी आपूर्ति वोल्टेज के बीच 30-डिग्री का फेज शिफ्ट होता है, जो आमतौर पर Y-Y और Y-डेल्टा ट्रांसफार्मर विन्यास का उपयोग करके किया जाता है। यह फेज शिफ्ट व्यक्तिगत 6-पल्स ब्रिज द्वारा उत्पन्न 5वें, 7वें, 17वें और 19वें हार्मोनिक्स को समाप्त कर देता है। नतीजतन, परिणामी स्रोत धारा में केवल $n = 12k \pm 1$ द्वारा परिभाषित हार्मोनिक्स ही शेष रहते हैं।

Key Formulas: $n = kp \pm 1$ — p-पल्स कन्वर्टर के लिए सामान्यीकृत हार्मोनिक क्रम सूत्र; $h = 12k \pm 1$ — 12-पल्स कन्वर्टर के लिए विशिष्ट हार्मोनिक क्रम सूत्र जहाँ $k=1, 2, 3...$

Key Points: विशिष्ट हार्मोनिक्स वे हैं जो पावर कन्वर्टर्स में कम्यूटेशन प्रक्रिया में निहित होते हैं।; 12-पल्स सिस्टम में 5वें और 7वें हार्मोनिक्स का निष्कासन कुल हार्मोनिक विरूपण (THD) को काफी कम कर देता है।; उच्च पल्स संख्या के परिणामस्वरूप कम आयाम और उच्च आवृत्ति वाले हार्मोनिक्स उत्पन्न होते हैं, जिन्हें फिल्टर करना आसान होता है।

Advantages: 6-पल्स कन्वर्टर्स की तुलना में करंट और वोल्टेज वेवफॉर्म में कम THD।; बड़े और महंगे AC हार्मोनिक फिल्टर की आवश्यकता में कमी।

Disadvantages: अधिक जटिल ट्रांसफार्मर व्यवस्था (फेज शिफ्टिंग) की आवश्यकता होती है।; कुल घटकों की अधिक संख्या कन्वर्टर के फुटप्रिंट को बढ़ा देती है।

Applications: हाई वोल्टेज डायरेक्ट करंट (HVDC) ट्रांसमिशन लिंक।; IEEE 519 मानकों को पूरा करने के लिए बड़े औद्योगिक VFD (वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव)।

Additional Info: 5वां और 7वां हार्मोनिक 6-पल्स कन्वर्टर्स की विशेषता है। 12-पल्स सिस्टम में, दो ब्रिज इनपुट के बीच 30° फेज शिफ्ट के कारण इन्हें दबा दिया जाता है।. विकल्प A और B 6-पल्स ब्रिज के हार्मोनिक्स का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि D 12-पल्स सिस्टम में 11वें के बाद का अगला उच्च हार्मोनिक है।

Answer: C सही है — 12-पल्स कन्वर्टर में सबसे निचला क्रम हार्मोनिक $n = 12(1) - 1 = 11$ द्वारा परिभाषित होता है।

Exam Tip: हमेशा सरल नियम याद रखें: यदि पल्स की संख्या $p$ बढ़ती है, तो सबसे निचला हार्मोनिक $n$ भी बढ़ता है, जिससे पावर क्वालिटी में सुधार करना सरल हो जाता है।

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Option A: 5वां क्रम

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Option B: 7वां क्रम

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Option D: 13वां क्रम

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