निम्नलिखित में से कौन सा सिंगल-फेज इंडक्शन मोटर सबसे अधिक स्टार्टिंग टॉर्क प्रदान करता है?

Question

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B: कैपेसिटर स्टार्ट

Explanation & Concepts:
कैपेसिटर-स्टार्ट इंडक्शन मोटर सिंगल-फेज इंडक्शन मोटरों में सबसे अधिक स्टार्टिंग टॉर्क प्रदान करती है क्योंकि यह सहायक वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में एक बड़े स्टार्टिंग कैपेसिटर का उपयोग करती है। यह स्टार्टिंग वाइंडिंग करंट और मुख्य वाइंडिंग करंट के बीच एक बड़ा फेज कोण (90° के करीब) बनाता है, जिससे एक उच्च घूमने वाला चुंबकीय क्षेत्र टॉर्क उत्पन्न होता है।

Working Principle: जब मोटर सक्रिय होती है, तो कैपेसिटर सहायक वाइंडिंग करंट को मुख्य वाइंडिंग करंट से एक महत्वपूर्ण फेज कोण आगे कर देता है। परिणामी टॉर्क $T = k \cdot I_m \cdot I_a \cdot \sin(\alpha)$ द्वारा दिया जाता है, जहाँ $\alpha$ मुख्य और सहायक करंट के बीच का फेज अंतर है। चूंकि $\alpha$ उच्च (90° के करीब) होता है, इसलिए स्टार्टिंग टॉर्क अधिकतम हो जाता है। मोटर के अपनी रेटेड गति के 70-80% तक पहुँचने पर एक सेंट्रीफ्यूगल स्विच कैपेसिटर को डिस्कनेक्ट कर देता है।

Key Formulas: $T_s = k \cdot I_m \cdot I_a \cdot \sin(\alpha)$ — स्टार्टिंग टॉर्क मुख्य ($I_m$) और सहायक ($I_a$) वाइंडिंग में करंट और उनके फेज अंतर $\alpha$ पर निर्भर करता है।

Key Points: कैपेसिटर-स्टार्ट मोटर फुल-लोड टॉर्क का 300-400% तक स्टार्टिंग टॉर्क उत्पन्न कर सकती है।; उपयोग किया जाने वाला कैपेसिटर आमतौर पर इलेक्ट्रोलाइटिक प्रकार का होता है, जो केवल रुक-रुक कर चलने (intermittent service) के लिए डिज़ाइन किया गया होता है।; ओवरहीटिंग को रोकने के लिए स्टार्टअप के बाद सेंट्रीफ्यूगल स्विच द्वारा सहायक वाइंडिंग को डिस्कनेक्ट कर दिया जाता है।

Advantages: बहुत उच्च स्टार्टिंग टॉर्क; कंप्रेसर और कन्वेयर जैसे उच्च-जड़त्व (high-inertia) वाले भार के लिए उपयुक्त

Disadvantages: सेंट्रीफ्यूगल स्विच की उपस्थिति विश्वसनीयता को कम करती है; परमानेंट कैपेसिटर मोटरों की तुलना में अधिक रखरखाव

Applications: रेफ्रिजरेटर और एयर-कंडीशनिंग कंप्रेसर; औद्योगिक पंप और हेवी-ड्यूटी ब्लोअर

Additional Info: रेसिस्टेंस स्प्लिट-फेज मोटरों में फेज विस्थापन कम होता है, आमतौर पर लगभग 30°, जिससे टॉर्क कम होता है।. शेडेड पोल मोटरें सबसे कम स्टार्टिंग टॉर्क प्रदान करती हैं, जो आमतौर पर छोटे पंखे के अनुप्रयोगों तक सीमित होती हैं।. कैपेसिटर-रन मोटरें उच्च रनिंग दक्षता प्रदान करती हैं, लेकिन कैपेसिटर-स्टार्ट मोटरों की तुलना में कम स्टार्टिंग टॉर्क देती हैं।

Answer: B सही है — कैपेसिटर-स्टार्ट मोटरें सहायक और मुख्य वाइंडिंग करंट के बीच एक बड़ा फेज विस्थापन प्राप्त करके सबसे अधिक स्टार्टिंग टॉर्क प्रदान करती हैं।

Exam Tip: सिंगल-फेज सिस्टम में उच्च-टॉर्क आवश्यकताओं के लिए, हमेशा कैपेसिटर-स्टार्ट या कैपेसिटर-स्टार्ट-कैपेसिटर-रन कॉन्फ़िगरेशन की तलाश करें।

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Option A: रेसिस्टेंस स्प्लिट फेज

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Option C: कैपेसिटर रन

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Option D: शेडेड पोल

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