पवन टर्बाइन का कौन सा भाग हवा की गति, हवा की दिशा, शाफ्ट की गति और टॉर्क को महसूस करता है?

Question

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D: कंट्रोलर

Explanation & Concepts:
कंट्रोलर पवन टर्बाइन का केंद्रीय तंत्रिका तंत्र है जो सुरक्षित और कुशल संचालन सुनिश्चित करने के लिए सेंसर इनपुट की लगातार निगरानी करता है। यह बिजली उत्पादन और संरचनात्मक अखंडता को अनुकूलित करने के लिए वास्तविक समय के डेटा जैसे हवा की गति, हवा की दिशा (एनेमोमीटर और विंड वेन के माध्यम से), शाफ्ट की गति और टॉर्क का मूल्यांकन करता है।

Working Principle: कंट्रोलर टर्बाइन की स्थिति का प्रबंधन करने के लिए जटिल एल्गोरिदम निष्पादित करता है, जिसमें हवा की दिशा के साथ संरेखित करने के लिए यॉ (yaw) नियंत्रण और घूर्णन गति को नियंत्रित करने के लिए पिच नियंत्रण शामिल है। जब हवा की गति सुरक्षित परिचालन सीमा (कट-आउट गति) से अधिक हो जाती है, तो कंट्रोलर नुकसान को रोकने के लिए ब्रेक लगाना या ब्लेड को फेदर करना शुरू कर देता है। यह एक्ट्यूएटर्स को तदनुसार समायोजित करने के लिए इनपुट संकेतों की पूर्व निर्धारित सेटपॉइंट्स के साथ लगातार तुलना करता है।

Key Formulas: $P = \frac{1}{2} \rho A v^3 C_p$ — हवा से निकाली गई शक्ति, जहाँ $\rho$ घनत्व है, $A$ स्वेप्ट एरिया है, $v$ हवा का वेग है, और $C_p$ शक्ति गुणांक है जिसे कंट्रोलर द्वारा विनियमित किया जाता है।

Key Points: एनेमोमीटर हवा की गति को मापता है, और विंड वेन हवा की दिशा को मापता है।; कंट्रोलर रोटर को हवा के लंबवत रखने के लिए यॉ (Yaw) सिस्टम का प्रबंधन करता है।; रेटेड हवा की गति से ऊपर निरंतर रोटर गति बनाए रखने के लिए पिच नियंत्रण का उपयोग किया जाता है।; कंट्रोलर खराबी (जैसे ग्रिड लॉस, ओवरस्पीड) के दौरान सुरक्षा शटडाउन करता है।

Advantages: परिवर्तनशील हवा की स्थिति के तहत ऊर्जा संग्रह को अनुकूलित करता है।; यांत्रिक संरचना को अत्यधिक भार से बचाता है।

Disadvantages: जटिल नियंत्रण तर्क के लिए उच्च-विश्वसनीयता वाले हार्डवेयर की आवश्यकता होती है।; सेंसर की विफलता उप-इष्टतम बिजली उत्पादन या डाउनटाइम का कारण बन सकती है।

Applications: ऑनशोर और ऑफशोर पवन फार्म; छोटे पैमाने के आवासीय पवन टर्बाइन

Additional Info: सेंसर में आमतौर पर हवा की गति के लिए एक एनेमोमीटर, दिशा के लिए एक विंड वेन और शाफ्ट पर आरपीएम के लिए एनकोडर शामिल होते हैं।. विकल्प A (ब्लेड) वायुगतिकीय घटक है; विकल्प B (शाफ्ट) शक्ति संचारित करता है; विकल्प C (रोटर) ब्लेड और हब से बना होता है।

Answer: D सही है — कंट्रोलर केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई के रूप में कार्य करता है जो टर्बाइन के संचालन को नियंत्रित करने के लिए विभिन्न सेंसरों से इनपुट को संसाधित करता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि सेंसर इनपुट डेटा प्रदान करते हैं, जबकि कंट्रोलर सभी बिजली संयंत्र नियंत्रण प्रणालियों में निर्णय लेने का तर्क निष्पादित करता है।

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Option A: टर्बाइन ब्लेड

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Option B: शाफ्ट

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Option C: रोटर

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