वायु-अंतराल (air-gap) की लंबाई बढ़ने के साथ निम्नलिखित में से कौन सा सही है?

Question

Examoogle · Accepted Answer

D: उपरोक्त सभी

Explanation & Concepts:
इंडक्शन मोटर में वायु-अंतराल (air-gap) की लंबाई बढ़ाने से चुंबकीय परिपथ का रिलक्टेंस (reluctance) बढ़ जाता है, जिससे समान फ्लक्स स्थापित करने के लिए अधिक मैग्नेटोमोटिव फोर्स (MMF) की आवश्यकता होती है। परिणामस्वरुप, इससे चुम्बकन धारा और कुल नो-लोड धारा में वृद्धि होती है, जबकि साथ ही मोटर का पावर फैक्टर कम हो जाता है।

Working Principle: इंडक्शन मोटर में उत्पन्न फ्लक्स $R = \frac{l_g}{\mu_0 A_g}$ पथ का अनुसरण करता है, जहाँ $l_g$ वायु-अंतराल की लंबाई है। जैसे-जैसे $l_g$ बढ़ता है, चुंबकीय रिलक्टेंस ($R$) रैखिक रूप से बढ़ता है। चूंकि $\Phi = \frac{MMF}{R}$ होता है, आवश्यक वायु-अंतराल फ्लक्स घनत्व को बनाए रखने के लिए उच्च MMF ($I_m N$) की मांग होती है। चुम्बकन धारा $I_m$, MMF के सीधे आनुपातिक होती है; इसलिए, $I_m$ और परिणामी नो-लोड धारा $I_0$ बढ़ जाती है। बढ़ी हुई $I_m$ मोटर के लैगिंग पावर फैक्टर ($\cos \phi$) को कम कर देती है क्योंकि रिएक्टिव पावर घटक प्रभावी हो जाता है।

Key Formulas: $R_g = \frac{l_g}{\mu_0 A_g}$ — वायु-अंतराल का रिलक्टेंस; $I_m = \frac{MMF}{N} = \frac{\Phi \cdot R_g}{N}$ — चुम्बकन धारा का संबंध

Key Points: बढ़ा हुआ वायु-अंतराल चुंबकीय रिलक्टेंस को बढ़ाता है।; चुम्बकन धारा पारगम्यता (permeability) के व्युत्क्रमानुपाती और वायु-अंतराल की लंबाई के सीधे आनुपातिक होती है।; इंडक्शन मोटर को छोटे वायु-अंतराल के साथ डिजाइन किया जाता है ताकि चुम्बकन धारा कम रहे और पावर फैक्टर में सुधार हो।

Advantages: छोटा वायु-अंतराल पावर फैक्टर में सुधार करता है; छोटा वायु-अंतराल चुम्बकन धारा को कम करता है

Disadvantages: बहुत छोटा वायु-अंतराल यांत्रिक कंपन और शोर को बढ़ाता है; छोटे वायु-अंतराल के लिए उच्च विनिर्माण परिशुद्धता की आवश्यकता होती है

Applications: 3-फेज इंडक्शन मोटर का डिज़ाइन अनुकूलन; मोटर प्रदर्शन मापदंडों का विश्लेषण

Additional Info: इंडक्शन मोटर में वायु-अंतराल को आमतौर पर जितना संभव हो उतना छोटा रखा जाता है, जो केवल यांत्रिक सहनशीलता (mechanical tolerances) और शोर के विचारों द्वारा सीमित होता है।. नो-लोड धारा मुख्य रूप से चुम्बकन धारा और कोर लॉस धारा का वेक्टर योग है; चूंकि चुम्बकन धारा बहुत अधिक होती है, इसलिए $I_0 \approx I_m$।

Answer: D सही है — वायु-अंतराल की लंबाई बढ़ाने से चुंबकीय रिलक्टेंस बढ़ जाता है, जो आवश्यक फ्लक्स को बनाए रखने के लिए अधिक चुम्बकन धारा को मजबूर करता है, जिससे अंततः मोटर का पावर फैक्टर कम हो जाता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि विद्युत मशीनों में, वायु-अंतराल चुंबकीय फ्लक्स के लिए प्राथमिक बाधा के रूप में कार्य करता है; उच्च दक्षता और उच्च पावर फैक्टर के लिए इसे कम करना महत्वपूर्ण है।

Examoogle · Answer

Option A: वायु-अंतराल के लिए MMF ($\uparrow$)

Examoogle · Answer

Option B: चुम्बकन धारा (Magnetizing Current) ($\uparrow$) और नो-लोड धारा ($\uparrow$)

Examoogle · Answer

Option C: पावर फैक्टर ($\downarrow$)

Correct Answer

Discussion (0)

Correct Answer

Related Questions

Discussion (0)