निम्नलिखित में से कौन सा उच्च विशिष्ट विद्युत लोडिंग (Specific Electric Loading) का चयन करने का लाभ है/हैं?

Question

Examoogle · Accepted Answer

C: आकार और लागत

Explanation & Concepts:
उच्च विशिष्ट विद्युत लोडिंग ($ac$) का तात्पर्य आर्मेचर परिधि के प्रति मीटर एम्पीयर-कंडक्टरों की संख्या को बढ़ाने से है। विद्युत लोडिंग को बढ़ाकर, मशीन की करंट क्षमता को उसके आकार के सापेक्ष बढ़ाया जाता है, जिससे एक निश्चित पावर रेटिंग के लिए मशीन का फ्रेम छोटा हो जाता है, जो परिणामस्वरूप निर्माण सामग्री की लागत को कम करता है।

Working Principle: एक विद्युत मशीन का आउटपुट $D^2 L n$ के समानुपाती होता है, जहाँ $D$ व्यास है और $L$ लंबाई है। आउटपुट समीकरण $Q = C_0 D^2 L n$ द्वारा दिया जाता है, जहाँ $C_0$ आउटपुट गुणांक है जिसमें विशिष्ट चुंबकीय लोडिंग ($B_{av}$) और विशिष्ट विद्युत लोडिंग ($ac$) शामिल हैं। चूँकि $Q \propto B_{av} \cdot ac \cdot D^2 L$, इसलिए $ac$ को बढ़ाने से समान आउटपुट पावर $Q$ के लिए $D$ या $L$ को कम करने की अनुमति मिलती है, जिसके परिणामस्वरूप सीधे तौर पर कॉम्पैक्ट आकार और सामग्री की आवश्यकता कम हो जाती है।

Key Formulas: $Q \propto B_{av} \cdot ac \cdot D^2 L$ — आउटपुट समीकरण जो पावर को विशिष्ट चुंबकीय लोडिंग ($B_{av}$) और विशिष्ट विद्युत लोडिंग ($ac$) से संबंधित करता है; $ac = \frac{I_z \cdot Z}{ \pi D }$ — कुल कंडक्टरों ($Z$) और व्यास ($D$) के संदर्भ में विशिष्ट विद्युत लोडिंग की परिभाषा

Key Points: विशिष्ट विद्युत लोडिंग ($ac$) को एम्पीयर-कंडक्टर/मीटर में मापा जाता है।; उच्च $ac$ तांबे के उपयोग में सुधार करता है लेकिन $I^2R$ हानियों और तापमान वृद्धि को बढ़ाता है।; इष्टतम $ac$ का चयन मशीन के आकार और थर्मल बाधाओं के बीच एक समझौता है।; उच्च $ac$ मान फोर्स्ड-कूल्ड, हाई-स्पीड मशीनों में सामान्य हैं।

Advantages: भौतिक आयामों में कमी (कॉम्पैक्ट डिज़ाइन); तांबे और लोहे जैसी सक्रिय सामग्रियों की कुल लागत में कमी; पावर-टू-वेट अनुपात में सुधार

Disadvantages: उच्च ताम्र हानियाँ जिससे तापमान में वृद्धि होती है; खराब विनियमन और वाइंडिंग में उच्च वोल्टेज ड्रॉप; यदि थर्मल सीमा तक पहुँच जाए तो ओवरलोड क्षमता में कमी

Applications: हाई-स्पीड टर्बो-अल्टरनेटर; ट्रैक्शन मोटर्स जहाँ स्थान बहुत सीमित है

Additional Info: विशिष्ट विद्युत लोडिंग को आमतौर पर मशीन वाइंडिंग में उपयोग की जाने वाली इन्सुलेशन श्रेणी के स्वीकार्य तापमान वृद्धि द्वारा प्रतिबंधित किया जाता है।. विकल्प D (पावर फैक्टर) मुख्य रूप से एयर गैप की लंबाई और चुम्बकीय करंट से प्रभावित होता है, न कि सीधे विद्युत लोडिंग से।

Answer: C सही है — विशिष्ट विद्युत लोडिंग को बढ़ाने से एक विशिष्ट पावर आउटपुट के लिए आवश्यक भौतिक आयामों और सामग्री की मात्रा में कमी आती है, जिससे आकार और लागत कम हो जाती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि मशीन डिज़ाइन में, विशिष्ट विद्युत लोडिंग ($ac$) को बढ़ाने से सामग्री का उपयोग तो बेहतर होता है, लेकिन यह इन्सुलेशन की थर्मल श्रेणी और कूलिंग सिस्टम की क्षमता द्वारा सख्ती से सीमित होता है।

Examoogle · Answer

Option A: आकार

Examoogle · Answer

Option B: लागत

Examoogle · Answer

Option D: पावर फैक्टर

Correct Answer

Discussion (0)

Correct Answer

Related Questions

Discussion (0)