किस प्रणाली की दक्षता (efficiency) अधिक होती है?

Question

Accepted Answer

B: थ्री फेज (Three phase)

Explanation & Concepts:
थ्री-फेज प्रणालियाँ सिंगल-फेज प्रणालियों की तुलना में अधिक कुशल होती हैं क्योंकि उन्हें समान दूरी पर समान मात्रा में शक्ति संचारित करने के लिए कम कंडक्टर सामग्री की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, थ्री-फेज मोटर्स स्वयं-प्रारंभिक (self-starting) होती हैं, आकार में छोटी होती हैं, और सिंगल-फेज मोटर्स की तुलना में बेहतर पावर फैक्टर विशेषताएँ रखती हैं।

Working Principle: थ्री-फेज प्रणाली में, दी गई शक्ति स्थिर रहती है क्योंकि तीनों फेजों की तात्कालिक शक्ति का योग हर समय स्थिर रहता है ($p(t) = P_{avg}$)। इसके विपरीत, सिंगल-फेज शक्ति आपूर्ति आवृत्ति से दोगुनी दर पर स्पंदित (pulsate) होती है, जिससे कंपन और अधिक नुकसान होता है। फेज विस्थापन के कारण, एक संतुलित थ्री-फेज प्रणाली में न्यूट्रल करंट शून्य होता है, जिससे केबल के आकार में महत्वपूर्ण कमी आती है।

Key Formulas: $P_{3\phi} = \sqrt{3} V_L I_L \cos\phi$ — थ्री-फेज प्रणाली में शक्ति; $P_{1\phi} = V_p I_p \cos\phi$ — सिंगल-फेज प्रणाली में शक्ति

Key Points: सिंगल-फेज की स्पंदित शक्ति के विपरीत थ्री-फेज प्रणालियों में शक्ति आउटपुट स्थिर रहता है।; थ्री-फेज विद्युत मशीनों में उच्च पावर-टू-वेट अनुपात होता है।; संतुलित थ्री-फेज प्रणालियों के परिणामस्वरूप लाइन लॉस ($I^2R$ लॉस) कम होता है।; सिंगल-फेज के लिए दो तारों की तुलना में ट्रांसमिशन के लिए केवल तीन या चार तारों की आवश्यकता होती है।

Advantages: उच्च दक्षता और छोटा कंडक्टर आकार; घूर्णन विद्युत मशीनों का बेहतर प्रदर्शन (स्वयं-प्रारंभिक); स्थिर शक्ति वितरण

Disadvantages: जटिल सर्किट सुरक्षा और स्विचगियर; बहुत छोटे पावर लोड के लिए किफायती नहीं

Applications: औद्योगिक मोटर ड्राइव; शक्ति संचरण और वितरण नेटवर्क; बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक HVAC सिस्टम

Additional Info: सिंगल-फेज आवासीय प्रकाश व्यवस्था और छोटे उपकरणों के लिए मानक है जहाँ थ्री-फेज अनावश्यक है।. दक्षता में वृद्धि मुख्य रूप से एक निश्चित वोल्टेज और पावर ड्रॉप बाधा के लिए तांबे (copper) के उपयोग में कमी से प्राप्त होती है।

Answer: B सही है — थ्री-फेज प्रणालियाँ बेहतर सामग्री उपयोग, स्थिर शक्ति प्रवाह और बेहतर मोटर टॉर्क विशेषताओं के कारण उच्च दक्षता प्रदान करती हैं।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि पावर ट्रांसमिशन में, लाइन लॉस ($I^2R$) को कम करने के लिए उच्च वोल्टेज और थ्री-फेज प्रणालियों का उपयोग करना मानक इंजीनियरिंग विकल्प है।

Answer

Option A: सिंगल फेज (Single phase)

Feature	सिंगल फेज	थ्री फेज
शक्ति निरंतरता	स्पंदित (Pulsating)	स्थिर (Constant)
कंडक्टर का उपयोग	शक्ति के सापेक्ष अधिक	शक्ति के सापेक्ष कम

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