स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर (switched reluctance motor) के संचालन के सिद्धांत के संबंध में निम्नलिखित में से कौन सा

Question

स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर (switched reluctance motor) के संचालन के सिद्धांत के संबंध में निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सत्य है/हैं? 1) मोटर घूर्णी गति उत्पन्न करने के लिए चुंबकीय क्षेत्रों की परस्पर क्रिया पर निर्भर करती है। 2) मोटर घूर्णी गति उत्पन्न करने के लिए ब्रश और कम्यूटेटर का उपयोग करती है। 3) मोटर घूर्णी गति उत्पन्न करने के लिए स्थायी चुम्बकों का उपयोग करती है। 4) मोटर अपनी कॉइल्स के माध्यम से धारा के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए स्विच की एक श्रृंखला का उपयोग करती है।

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The correct answer is D: केवल 1. एक स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर (SRM) वेरिएबल रिलक्टेंस के सिद्धांत पर कार्य करती है, जहाँ स्टेटर और रोटर फेरोमैग्नेटिक सामग्रियों से बने होते हैं और गति स्टेटर पोल और निकटतम रोटर पोल के बीच चुंबकीय आकर्षण द्वारा उत्पन्न होती है। यह एक ब्रशलेस, गैर-स्थायी चुंबक मशीन है जो रिलक्टेंस को कम करने के लिए विशेष रूप से चुंबकीय क्षेत्र की परस्पर क्रिया पर निर्भर करती है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर (SRM) वेरिएबल रिलक्टेंस के सिद्धांत पर कार्य करती है, जहाँ स्टेटर और रोटर फेरोमैग्नेटिक सामग्रियों से बने होते हैं और गति स्टेटर पोल और निकटतम रोटर पोल के बीच चुंबकीय आकर्षण द्वारा उत्पन्न होती है। यह एक ब्रशलेस, गैर-स्थायी चुंबक मशीन है जो रिलक्टेंस को कम करने के लिए विशेष रूप से चुंबकीय क्षेत्र की परस्पर क्रिया पर निर्भर करती है।

Working Principle: मोटर स्टेटर फेज़ वाइंडिंग को क्रमिक रूप से एनर्जाइज़ करके कार्य करती है, जिससे एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है जो एयर-गैप रिलक्टेंस को कम करने के लिए रोटर पोल को संरेखण (alignment) में खींचता है। जैसे ही रोटर संरेखण के करीब आता है, करंट को अगले स्टेटर फेज़ पर स्विच कर दिया जाता है, जिससे निरंतर घूर्णी टॉर्क उत्पन्न होता है। चूंकि रोटर न्यूनतम रिलक्टेंस ($$\mathcal{R} 	o 	ext{min}$$) के पथ की तलाश करता है, इसलिए उत्पन्न टॉर्क करंट प्रवाह की दिशा से स्वतंत्र होता है।

Key Formulas: $W_m = \frac{1}{2} L(	heta, i) i^2$ — चुंबकीय क्षेत्र में को-एनर्जी; $T = \frac{1}{2} i^2 \frac{dL(	heta)}{d	heta}$ — रोटर स्थिति के संबंध में इंडक्टेंस में परिवर्तन के आधार पर टॉर्क उत्पादन

Key Points: SRM एक दोहरी सेलियंट (doubly salient) मशीन है जिसमें स्टेटर और रोटर दोनों पर सेलियंट पोल होते हैं।; रोटर में कोई वाइंडिंग, स्थायी चुंबक या ब्रश नहीं होते हैं, जिससे इसका यांत्रिक निर्माण मजबूत होता है।; टॉर्क की दिशा स्थिति के साथ इंडक्टेंस के परिवर्तन पर निर्भर करती है, न कि करंट की दिशा पर।; कंट्रोलर (इलेक्ट्रॉनिक कन्वर्टर) सही रोटर स्थिति पर करंट को कम्यूटेट करने के लिए आवश्यक है।

Advantages: उच्च यांत्रिक मजबूती और सरल रोटर निर्माण; रोटर वाइंडिंग/चुंबकों की अनुपस्थिति के कारण उत्कृष्ट उच्च-गति क्षमता; उच्च फॉल्ट टॉलरेंस और कम रखरखाव लागत

Disadvantages: उच्च टॉर्क रिपल (torque ripple) जिसके कारण ध्वनिक शोर और कंपन होता है; संचालन के लिए एक परिष्कृत पावर इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोलर की आवश्यकता होती है; गैर-रेखीय चुंबकीय विशेषताओं के कारण नियंत्रण एल्गोरिदम जटिल हो जाते हैं

Applications: इलेक्ट्रिक वाहन और ट्रैक्शन सिस्टम; वैक्यूम क्लीनर और किचन मिक्सर जैसे उच्च-गति उपकरण

Additional Info: कथन 2 गलत है क्योंकि SRM एक ब्रशलेस मशीन है।. कथन 3 गलत है क्योंकि रोटर बिना स्थायी चुम्बकों के साधारण सिलिकॉन स्टील लेमिनेशन से बना होता है।. कथन 4 नियंत्रण प्रणाली का वर्णन करता है, लेकिन कथन 1 मौलिक भौतिक संचालन सिद्धांत है जो SRM के वर्गीकरण को परिभाषित करता है।

Answer: D सही है — स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर टॉर्क उत्पन्न करने के लिए न्यूनतम रिलक्टेंस की स्थिति तक पहुंचने हेतु चुंबकीय आकर्षण के सिद्धांत पर निर्भर करती है, जिससे केवल कथन 1 सत्य है।

Exam Tip: प्रतिस्पर्धी परीक्षाओं में, याद रखें कि SRM की तुलना अक्सर BLDC से की जाती है; हालांकि दोनों ब्रशलेस हैं, SRM में कोई स्थायी चुंबक नहीं होता है, जो इसे सस्ता बनाता है लेकिन टॉर्क रिपल के कारण अक्सर शोर वाला बनाता है।

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Option A: 2 और 4 दोनों

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Option B: 1 और 3 दोनों

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Option C: 1 और 2 दोनों

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