Alternator and Synchronous Motors MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Alternator and Synchronous Motors - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

Last updated on May 14, 2025

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Latest Alternator and Synchronous Motors MCQ Objective Questions

Alternator and Synchronous Motors Question 1:

एक प्रत्‍यावर्तक में वोल्टेज पात के बारे में कौन-से कथन सही हैं?

I. आर्मेचर प्रतिरोध (IaRa) के कारण वोल्टेज पात, आर्मेचर धारा (Ia) के साथ कला में है।

II. एकता शक्ति गुणांक पर, वोल्टेज पात IaRa सीधे उत्पन्न EMF (E) से घट जाता है।

III. एक अग्रणी शक्ति गुणांक भार के लिए, IaRa टर्मिनल वोल्टेज (V) में वृद्धि में योगदान देता है।

IV. आर्मेचर प्रतिरोध का वोल्टेज विनियमन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

  1. केवल कथन III और IV सही हैं।
  2. केवल कथन I और II सही हैं।
  3. केवल कथन II और III सही हैं।
  4. केवल कथन I और IV सही हैं।

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : केवल कथन I और II सही हैं।

Alternator and Synchronous Motors Question 1 Detailed Solution

एक प्रत्‍यावर्तक में आर्मेचर अभिक्रिया

एक प्रत्‍यावर्तक में, आर्मेचर अभिक्रिया मशीन के चुंबकीय क्षेत्र पर आर्मेचर धारा के प्रभाव को संदर्भित करती है। यह अंतःक्रिया चुंबकीय क्षेत्र के विकृति में परिणाम देती है, जिससे टर्मिनल वोल्टेज में परिवर्तन होता है।

जब शक्ति गुणांक एकता होता है, तो आर्मेचर अभिक्रिया के कारण वोल्टेज पात कम से कम होता है, जिसका अर्थ है कि भार विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक है। ऐसे मामले में, आर्मेचर अभिक्रिया का वोल्टेज पर सबसे कम प्रभाव पड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप न्यूनतम वोल्टेज पात होता है।

प्रत्‍यावर्तक में वोल्टेज पात के तीन कारण हैं।

  • प्रतिरोध के कारण आर्मेचर परिपथ वोल्टेज पात
  • आर्मेचर प्रतिघात
  • आर्मेचर अभिक्रिया


पहले दो कारक हमेशा उत्पन्न वोल्टेज को कम करने की प्रवृत्ति रखते हैं, और तीसरा कारक उत्पन्न वोल्टेज को बढ़ाने या घटाने की प्रवृत्ति रख सकता है। भार की प्रकृति प्रत्‍यावर्तक के वोल्टेज विनियमन को प्रभावित करती है।

व्याख्या

  • कथन I सही है। आर्मेचर प्रतिरोध (IaRa) के कारण वोल्टेज पात, आर्मेचर धारा (Ia) के साथ कला में है क्योंकि एक AC परिपथ में प्रतिरोध और धारा हमेशा कला में होते हैं।
  • कथन II सही है। एकता शक्ति गुणांक पर, वोल्टेज पात IaRa सीधे उत्पन्न EMF (E) से घट जाता है क्योंकि धारा और वोल्टेज कला में हैं, इसलिए प्रतिरोधक पात सीधे EMF से घट जाता है।
  • कथन III गलत है। टर्मिनल वोल्टेज दिया गया है: V = E - IaRa. IaRa एक प्रतिरोधक पात है और शक्ति गुणांक की परवाह किए बिना हमेशा कम करता है टर्मिनल वोल्टेज।
  • कथन IV गलत है। आर्मेचर प्रतिरोध वोल्टेज विनियमन को प्रभावित करता है, क्योंकि यह भार के तहत वोल्टेज पात का कारण बनता है।

Alternator and Synchronous Motors Question 2:

टर्बो प्रत्‍यावर्तक में प्रक्षेपी ध्रुव रोटर का उपयोग क्यों नहीं किया जाता है?

  1. उच्च चाल पर यांत्रिक अस्थिरता
  2. अकुशल शीतलन
  3. उच्च तांबे के नुकसान
  4. निम्न यांत्रिक सामर्थ्य

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : उच्च चाल पर यांत्रिक अस्थिरता

Alternator and Synchronous Motors Question 2 Detailed Solution

सही उत्तर विकल्प 1 है।

टर्बो प्रत्‍यावर्तक में प्रक्षेपी ध्रुव रोटर का उपयोग इसलिए नहीं किया जाता है क्योंकि वे टर्बो प्रत्‍यावर्तक की उच्च गति पर उत्पन्न उच्च अपकेंद्री बलों और वाइंडिंग हानियों का सामना करने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं होते हैं। इसके बजाय, टर्बो प्रत्‍यावर्तक में बेलनाकार रोटर का उपयोग किया जाता है, जो अधिक मजबूत होते हैं और जिनका जड़त्व कम होता है।

प्रक्षेपी ध्रुव और बेलनाकार रोटर के बीच अंतर

प्रक्षेपी ध्रुव रोटर

बेलनाकार रोटर

F1 Jai P Madhuri 11.02.2022 D1

F1 Jai P Madhuri 11.02.2022 D2

1. ध्रुव सतह से बाहर निकले हुए हैं

1. बेलन का बिना स्लॉट वाला भाग ध्रुव का काम करता है। इसलिए, ध्रुव बाहर निकले हुए नहीं होते हैं

2. वायु अंतराल एक समान नहीं है

2. वायु अंतराल एक समान है

3. व्यास अधिक है, और अक्षीय लंबाई छोटी है

3. छोटा व्यास और बड़ी अक्षीय लंबाई विशेषताएँ हैं।

4. यांत्रिक रूप से कमजोर

4. यांत्रिक रूप से मजबूत

5. कम गति वाले प्रत्‍यावर्तक के लिए पसंद किया जाता है

5. उच्च गति वाले प्रत्‍यावर्तक अर्थात टर्बो-प्रत्‍यावर्तक के लिए पसंद किया जाता है

6. प्रयुक्त प्राइम मूवर्स जल टर्बाइन और IC इंजन हैं।

6. प्रयुक्त प्राइम मूवर्स भाप टर्बाइन, विद्युत मोटर हैं

7. समान आकार के लिए, बेलनाकार प्रकार की तुलना में रेटिंग छोटी होती है।

7. समान आकार के लिए, प्रक्षेपी ध्रुव प्रकार की तुलना में रेटिंग अधिक होती है।

 

Alternator and Synchronous Motors Question 3:

MMF विधि की तुलना में, EMF विधि ___________ है।

  1. केवल DC जनरेटर के लिए उपयोग की जाती
  2. स्थिर Zs मानने के कारण कम सटीक
  3. संतृप्ति के हिसाब से अधिक सटीक
  4. भार शक्ति गुणक से स्वतंत्र

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : स्थिर Zs मानने के कारण कम सटीक

Alternator and Synchronous Motors Question 3 Detailed Solution

प्रत्यावर्तित के वोल्टेज नियमन की EMF विधि बनाम MMF विधि

  • EMF विधि (जिसे तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि के रूप में भी जाना जाता है) स्थिर तुल्यकालिक प्रतिबाधा ZS मानकर विश्लेषण को सरल बनाती है।
  • यह धारणा संतृप्ति और आर्मेचर अभिक्रिया में परिवर्तन को ध्यान में नहीं रखती है, जिससे यह MMF विधि की तुलना में कम सटीक होती है, जो भार के तहत वायु अन्तराल और कोर दोनों के लिए आवश्यक वास्तविक चुंबकीय बल पर विचार करती है।
  • MMF विधि चुंबकीय संतृप्ति जैसी गैर-रैखिकताओं को अधिक सटीक रूप से दर्शाती है और आम तौर पर सटीक वोल्टेज नियमन गणनाओं के लिए पसंद की जाती है।

 

प्रत्यावर्तित के वोल्टेज नियमन का निर्धारण करने के तरीके

एम्पियर टर्न विधि (MMF विधि):

  • MMF विधि का उपयोग करके गणना किया गया वोल्टेज नियमन हमेशा एक प्रत्यावर्तित के वास्तविक वोल्टेज नियमन से कम होगा; इसलिए इसे आशावादी विधि के रूप में जाना जाता है।
  • MMF विधि आर्मेचर रिसाव प्रतिघात के प्रभाव को एक समतुल्य अतिरिक्त आर्मेचर अभिक्रिया MMF से बदल देती है ताकि इस MMF को आर्मेचर अभिक्रिया MMF के साथ जोड़ा जा सके।

 

तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि (EMF विधि):

  • EMF विधि का उपयोग करके गणना किया गया वोल्टेज नियमन हमेशा एक प्रत्यावर्तित के वास्तविक वोल्टेज नियमन से अधिक होगा; इसलिए इसे निराशावादी विधि के रूप में जाना जाता है।
  • तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि आर्मेचर अभिक्रिया के प्रभाव को एक काल्पनिक प्रतिघात से बदलने की अवधारणा पर आधारित है।

 

पोटियर त्रिभुज विधि (शून्य शक्ति गुणक विधि):

पोटियर त्रिभुज विधि में निम्नलिखित मान्यताएँ की जाती हैं:

  • आर्मेचर अभिक्रिया MMF स्थिर है।
  • शून्य-भार पर लिया गया विवृत परिपथ विशेषता (O.C.C.) भार की गई स्थितियों के तहत MMF और वोल्टेज के बीच संबंध का सटीक रूप से प्रतिनिधित्व करता है।
  • आर्मेचर रिसाव प्रतिघात (la XaL) के कारण वोल्टेज पात उत्तेजना से स्वतंत्र है।

Alternator and Synchronous Motors Question 4:

सिंक्रोनस मोटर का एक सामान्य उपयोग कौन सा अनुप्रयोग है?

  1. इलेक्ट्रिक क्रेन
  2. पावर फैक्टर सुधार
  3. घरेलू पंखे
  4. पोर्टेबल ड्रिल

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : पावर फैक्टर सुधार

Alternator and Synchronous Motors Question 4 Detailed Solution

पावर फैक्टर सुधार की विधि

  • पावर फैक्टर सुधार के लिए सिंक्रोनस मोटर का उपयोग किया जाता है।
  • सिंक्रोनस मोटर का उपयोग लीडिंग पावर फैक्टर पर संचालित करने के लिए उनके उत्तेजना को समायोजित करके पावर फैक्टर सुधार के लिए किया जा सकता है।
  • यह उन्हें प्रेरण मोटर जैसे आगमनात्मक भार के साथ आमतौर पर जुड़े हुए पिछड़े पावर फैक्टर की भरपाई करने की अनुमति देता है।
  • लीडिंग करंट खींचकर, सिंक्रोनस मोटर आगमनात्मक भार द्वारा खपत प्रतिक्रियाशील शक्ति को बेअसर कर सकती है, जिससे समग्र सिस्टम पावर फैक्टर में सुधार होता है।
  • इससे कम गर्मी उत्पन्न होती है और अतिरिक्त थर्मल तनाव को रोका जाता है। कम गर्मी के साथ, टूटने और घटक क्षरण का जोखिम कम हो जाता है और सिस्टम का जीवनकाल बढ़ जाता है।

Alternator and Synchronous Motors Question 5:

नियत यांत्रिक भार के अंतर्गत, तुल्यकालिक मोटर के उत्तेजन को बदलने से निम्नलिखित में से किस पर प्रभाव पड़ता है?

I. शक्ति गुणांक

II. आर्मेचर धारा का परिमाण

III. मोटर की गति IV. वास्तविक शक्ति उत्पादन

  1. केवल I और IV
  2. केवल I और II
  3. केवल II और III
  4. केवल III और IV

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : केवल I और II

Alternator and Synchronous Motors Question 5 Detailed Solution

तुल्यकालिक मोटर के उत्तेजन परिवर्तन का प्रभाव

जब नियत यांत्रिक भार के अंतर्गत तुल्यकालिक मोटर के उत्तेजन को बदला जाता है, तो केवल शक्ति गुणांक और आर्मेचर धारा का परिमाण प्रभावित होते हैं; मोटर की गति और वास्तविक शक्ति उत्पादन स्थिर रहते हैं।

  • शक्ति गुणांक: उत्तेजन सीधे शक्ति गुणांक को प्रभावित करता है। उत्तेजन में वृद्धि से शक्ति गुणांक अधिक अग्रगामी हो जाता है, जबकि उत्तेजन में कमी से शक्ति गुणांक अधिक पश्चगामी हो जाता है।
  • आर्मेचर धारा का परिमाण: उत्तेजन समायोजन के कारण शक्ति गुणांक में परिवर्तन होने पर, आर्मेचर धारा का परिमाण भी बदलता है। उच्च उत्तेजन आमतौर पर कम आर्मेचर धारा की ओर ले जाता है जब मोटर अति-उत्तेजित होती है, और इसके विपरीत
  • गति: तुल्यकालिक मोटर की गति विद्युत आपूर्ति की आवृत्ति और ध्रुवों की संख्या से निर्धारित होती है। यह उत्तेजन स्तर से स्वतंत्र है।
  • वास्तविक शक्ति उत्पादन: वास्तविक शक्ति उत्पादन भार और मोटर दक्षता से संबंधित है। चूँकि भार स्थिर है, इसलिए उत्तेजन परिवर्तनों के बावजूद वास्तविक शक्ति उत्पादन स्थिर रहता है।

Top Alternator and Synchronous Motors MCQ Objective Questions

कुंडलन के लिए अंतराल गुणांक निर्धारित करें: 36 स्टेटर स्लाॅट, 4-ध्रुव, 1 से 8 तक का कुंडली विस्तृति।

  1. cos 200
  2. cos 400
  3. cos 300
  4. cos 800

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : cos 200

Alternator and Synchronous Motors Question 6 Detailed Solution

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संकल्पना:

nth हार्मोनिक के लिए अंतराल गुणांक निम्न द्वारा दिया जाता है,

\({k_c} = \cos \frac{{n\alpha }}{2}\)

जहाँ α लघु अंतराल कोण डिग्री में है।

गणना:

दिया गया है-

कुल स्लाॅट्स = 36,

ध्रुवों की संख्या = 4

कुंडली का फैलाव = 1 to 8 = 8 - 1 = 7 स्लाॅट्स 

अब, स्लाॅट्स प्रति ध्रुव = 36 / 4 = 9

खाली स्लाॅट्स  की संख्या = 9 – 7 = 2 स्लाॅट्स 

\(\therefore \alpha = 180^\circ \times \frac{2}{{9}} = 40^\circ\)

इसलिए अंतराल गुणांक की गणना निम्न प्रकार से की जा सकती है

K= cos 20°

यदि तुल्याकलिक जनरेटर का उत्तेजन विफल हो जाता है, तो यह किसके रूप में कार्य करता है?

  1. तुल्याकलिक जनरेटर
  2. तुल्याकलिक मोटर
  3. प्रेरण मोटर
  4. प्रेरण जनरेटर

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : प्रेरण जनरेटर

Alternator and Synchronous Motors Question 7 Detailed Solution

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  • सामान्यतौर पर जनरेटर ऐसी प्रणाली से जुड़े होते हैं जिसमें अन्य आवर्तित्र भी जुड़े होते हैं और इसलिए प्रणाली एक अपरिमित बस के रूप में कार्य करती है।
  • परिमित बस में इसका प्रभाव होने के कारण, सभी आवर्तित्र के स्टेटर कुंडलीयों में घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र होगा और यह क्षेत्र सभी तुल्याकलिक speed में घूमते हैं।
  • रोटर कुंडलीयों द्वारा बनाए गए क्षेत्र को स्टेटर के इस घूर्णन वाले चुंबकीय क्षेत्र से बंद कर दिया जाता है और समान गति में भी घूमता है।
  • यदि जेनरेटर की उत्तेजना विफल हो जाती है, तो अचानक रोटर और स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र घूर्णन के बीच चुंबकीय रूप से लॉकिंग नहीं होगी।
  • लेकिन फिर भी नियंत्रक इस आकस्मिक चुंबकीय अनलॉकिंग के कारण रोटर को समान यांत्रिक शक्ति प्रदान करेगा; रोटर तुल्याकलिक गति से अधिक तेज होगा।
  • इसलिए रोटर और कुंडली चुंबकीय क्षेत्र के बीच एक ऋणात्मक सर्पण होगी जो रोटर परिपथ में बड़े सर्पण आवृत्ति धाराएं बनाती है ताकि मशीन का शक्ति आउटपुट को प्रेरण जनरेटर के रूप में बनाए रखा जा सके।

एक 500-kVA, 3.3-kV, 3-कलीय स्टार-संयोजित प्रत्यावर्तक सामान्य क्षेत्र धारा पर 110√3 A का लघु-परिपथ धारा देता है। तुल्यकालिक प्रतिघात के परिमाण का अनुमान लगाइए यदि प्रति कलीय प्रभावी कुंडलन प्रतिरोध 1 ओम है।

  1. Xs = √102 Ω
  2. Xs = √99 Ω
  3. Xs = √101 Ω
  4. Xs = 10 Ω

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : Xs = √99 Ω

Alternator and Synchronous Motors Question 8 Detailed Solution

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संकल्पना:

तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि:

  • एक प्रत्यावर्तक के वोल्टेज विनियमन की गणना की तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि को अन्यथा EMF विधि कहा जाता है।
  • तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि या EMF विधि एक काल्पनिक प्रतिघात द्वारा आर्मेचर प्रतिक्रिया के प्रभाव को परिवर्तित करने की अवधारणा पर आधारित है।
  • यह एक परिणाम देता है जो मूल मान से अधिक है। इसलिए इसे निराशावादी पद्धति कहा जाता है।
  • विनियमन की गणना के लिए, तुल्यकालिक विधि को प्रति कलीय आर्मेचर प्रतिरोध, खुला-परिपथ विशेषता और लघु परिपथ विशेषता की आवश्यकता होती है।

इसलिए, तुल्यकालिक प्रतिबाधा मूल रूप से तीन-कलीय प्रत्यावर्तक की occ और SCC विशेषताओं से प्राप्त की जाती है और निम्न के द्वारा दी जाती है

समान क्षेत्र धारा पर \(Z_s=\frac{V_{oc}}{I_{sc}}\)

जहाँ,

Zs = प्रति कलीय तुल्यकालिक प्रतिबाधा

Voc = प्रति कलीय प्रत्यावर्तक का खुला-परिपथ वोल्टेज

Isc = प्रत्यावर्तक का प्रति कलीय लघु-परिपथ धारा

अनुप्रयोग:

दिया गया है:

प्रत्यावर्तक की निर्धार = 500 KVA

प्रत्यावर्तक का टर्मिनल वोल्टेज Vt L-L = 3.3 KV = 3300 V

लघु-परिपथ धारा Isc = 110√3 A

कुंडलन प्रतिरोध = 1 Ω

F1 Harish Batula 13.5.21 Pallavi D1

प्रति कलीय खुला परिपथ वोल्टेज \(V_{oc}=\frac{3300}{√3}\ V\) 

प्रति कलीय लघु-परिपथ धारा Isc = 110√3 A (डिफ़ॉल्ट रूप से हम मानते हैं कि स्टार संयोजित है)

इस प्रकार,

\(Z_s=\frac{\frac{3300}{√3}}{110√3}=\ 10\ \Omega\)

= 10 Ω

\(Z_s=\sqrt{{R^2+X_s^2}}\)

\(10=\sqrt{{1^2+X_s^2}}\)

100 = 1 + Xs2

\(X_s\ = \sqrt{99}\ \Omega\)

दो प्रत्यावार्तक A और B समानांतर में संचालित हो रहे हैं। यदि A का उत्तेजन बढ़ता है, तो निम्न में से क्या होता है?

  1. A की प्रतिघाती शक्ति बढ़ती है जबकि B की प्रतिघाती शक्ति अपरिवर्तित रहती है
  2. A की प्रतिघाती शक्ति बढ़ती है
  3. A की वास्तविक और प्रतिघाती शक्ति दोनों बढ़ती है
  4. A की प्रतिघाती शक्ति बढ़ती है जबकि B की प्रतिघाती शक्ति कम होती है

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : A की प्रतिघाती शक्ति बढ़ती है जबकि B की प्रतिघाती शक्ति कम होती है

Alternator and Synchronous Motors Question 9 Detailed Solution

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यदि प्रत्यावार्तक A की क्षेत्र धारा या उत्तेजन में वृद्धि होती है, तो इसका समानांतर संचालन में कार्य करने वाले प्रत्यावार्तक पर निम्नलिखित प्रभाव होगा।

  • प्रणाली का टर्मिनल वोल्टेज बढ़ेगा, क्योंकि दोनों प्रत्यावार्तक अनंत बस से नहीं जुड़े होते हैं
  • प्रत्यावार्तक A द्वारा आपूर्ति की गई प्रतिघाती शक्ति बढ़ती है, जबकि दूसरे प्रत्यावार्तक B द्वारा आपूर्ति की गई प्रतिघाती शक्ति कम होती है, क्योंकि भार पर कुल प्रतिघाती का शक्ति मान स्थिर होता है

 

महत्वपूर्ण बिंदु:

उत्तेजन में परिवर्तन प्रत्यावार्तक द्वारा आपूर्ति की गई प्रतिघाती शक्ति को प्रत्यक्ष रूप से प्रभावित करता है।

  • अल्प उत्तेजित प्रत्यावार्तक अग्र शक्ति गुणांक पर कार्य करता है
  • सामान्य उत्तेजित प्रत्यावार्तक एकल शक्ति गुणांक पर कार्य करता है
  • अति उत्तेजित प्रत्यावार्तक पश्चगामी शक्ति गुणांक पर कार्य करता है

 

तुल्यकालिक मोटर के लिए, यह प्रत्यावार्तक के विपरीत होता है।

एक फैक्ट्री में तीन-चरण, 4-kV, 400-kVA वाले तुल्यकालिक मशीन को अन्य प्रेरण मोटर के साथ प्रतिष्ठापित किया जाता है। निम्नलिखित मशीन पर भार हैं:

(i) प्रेरण मोटर: 0.8 पश्चगामी शक्ति गुणांक पर 500 kVA 

(ii) तुल्यकालिक मोटर: एकल शक्ति गुणांक पर 300 kVA 

फैक्ट्री भार का कुल शक्ति गुणांक ज्ञात कीजिए। 

  1. \(\frac{7}{\sqrt{58}}\) पश्चगामी 
  2. \(\frac{7}{\sqrt{58}}\) अग्रगामी 
  3. \(\frac{9}{\sqrt{58}}\) अग्रगामी 
  4. \(\frac{9}{\sqrt{58}}\) पश्चगामी 

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : \(\frac{7}{\sqrt{58}}\) पश्चगामी 

Alternator and Synchronous Motors Question 10 Detailed Solution

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संकल्पना:

शक्ति त्रिभुज को नीचे दर्शाया गया है। 

F1 U.B Madhu 23.03.20 D10

P = kW में सक्रिय शक्ति (या) वास्तविक शक्ति = Vrms Irms cos ϕ

Q = kVAr में प्रतिक्रियाशील शक्ति = Vrms Irms sin ϕ

S = kVA में प्रत्यक्ष शक्ति = Vrms Irms

S = P + jQ

\(S = √ {{P^2} + {Q^2}} \)

ϕ वोल्टेज और धारा के बीच कलांतर है।

शक्ति गुणांक \(\cos \phi = \frac{P}{S}\)

गणना:

(a) प्रेरण मोटर:

शक्ति = 500 × 0.8 = 400 kW

प्रतिक्रियाशील शक्ति = 500 × 0.6 = 300 kVAR

(b) तुल्यकालिक मोटर:

शक्ति = 300 kW

प्रतिक्रियाशील शक्ति = 0.0

फैक्ट्री:

शक्ति = 400 + 300 = 700 kW

प्रतिक्रियाशील शक्ति = 300 + 0 = 300 kVAR

जटिल शक्ति = \(\sqrt{700^2+300^2}=100\sqrt{49+9} \)  = 762 kVA

शक्ति गुणांक = 700/(100√58) = 7/√58 = 0.92 पश्चगामी 

एक तुल्यकालिक मोटर के वोल्टेज विनियमन को खोजने की तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि को __________ रूप में भी जाना जाता है।

  1. शून्य शक्ति कारक विधि
  2. EMF विधि
  3. MMF विधि
  4. संतृप्त तुल्यकालिक प्रतिघात विधि

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : EMF विधि

Alternator and Synchronous Motors Question 11 Detailed Solution

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अवधारणा:

आम तौर पर वोल्टेज विनियमन गणना के लिए, हम निम्नलिखित विधियों का उपयोग करते हैं।

1. तुल्यकाली प्रतिबाधा या emf विधि

2. आर्मेचर मोड़ या mmf  विधि

3. शून्य PF या पॉटियर विधि

तुल्यकाली प्रतिबाधा विधि (EMF विधि):

  • एक प्रत्यावर्तक के वोल्टेज विनियमन की गणना की तुल्यकाली प्रतिबाधा विधि को अन्यथा EMF विधि कहा जाता है।
  • तुल्यकाली प्रतिबाधा विधि या EMF विधि एक काल्पनिक प्रतिघात द्वारा आर्मेचर प्रतिक्रिया के प्रभाव को बदलने की अवधारणा पर आधारित है।
  • यह विधि सटीक नहीं है क्योंकि यह मूल मान से अधिक परिणाम देती है। इसलिए इसे निराशावादी पद्धति कहा जाता है।
  • विनियमन की गणना के लिए, तुल्यकाली विधि को प्रति फेज आर्मेचर प्रतिरोध, खुला परिपथ अभिलाक्षणिक और लघु परिपथ अभिलाक्षणिक की आवश्यकता होती है।


महत्वपूर्ण बिंदु:

  • तुल्यकाली प्रतिबाधा विधि परिणाम देती है जो मूल मान से अधिक है। इसलिए इसे निराशावादी पद्धति कहा जाता है।
  • आर्मेचर टर्न या mmf विधि जो मान देता है जो मूल मान से कम है। इसलिए इसे आशावादी पद्धति कहा जाता है।

वोल्टेज विनियमन का सबसे सटीक तरीका पॉटियर विधि है।

आर्मेचर मोड़ विधि:

इसे MMF विधि के रूप में भी जाना जाता है। यह एक मान देता है जो मूल मान से कम है। इसलिए इसे आशावादी विधि कहा जाता है।

MMF विधि द्वारा वोल्टेज विनियमन की गणना करने के लिए, निम्नलिखित जानकारी की आवश्यकता है। वे इस प्रकार हैं:

  • प्रति फेज़ कुंडली स्टेटर का प्रतिरोध
  • तुल्यकालिक गति पर खुला परिपथ विशेषताएँ
  • रेटेड लघु परिपथ धारा पर क्षेत्र धारा

 

पॉटियर त्रिकोण विधि:

  • यह विधि आर्मेचर के क्षरण प्रतिघात के पृथक्करण और उसके प्रभावों पर निर्भर करती है।
  • इसका उपयोग क्षरण प्रतिघात और आर्मेचर प्रतिघात के बराबर क्षेत्र धारा प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
  • यह वोल्टेज विनियमन की सबसे सटीक विधि है।
  • विनियमन की गणना के लिए, इसे खुला परिपथ विशेषताओं और शून्य शक्ति गुणक विशेषताओं की आवश्यकता होती है।

एकल परत 18 स्लॉट 2-ध्रुव तीन-फेज स्टेटर कुंडली के लिए वितरण कारक की गणना करें।

  1. \(3 \times \frac{{sin30^\circ }}{{sin10^\circ }}\)
  2. \(3 \times \frac{{sin10^\circ }}{{sin30^\circ }}\)
  3. \( \frac{{sin10^\circ }}{{3\;sin30^\circ }}\)
  4. \( \frac{{sin30^\circ }}{{3\;sin10^\circ }}\)

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : \( \frac{{sin30^\circ }}{{3\;sin10^\circ }}\)

Alternator and Synchronous Motors Question 12 Detailed Solution

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धारणा:

वितरण कारक \({k_d} = \frac{{sin\frac{{m\gamma }}{2}}}{{m\sin \frac{\gamma }{2}}}\)

जहाँ m = स्लॉट/(ध्रुव × फेज)

\(\gamma = \frac{{\pi × p}}{s}\)

P = ध्रुवों की संख्या

S = स्लॉटों की संख्या

गणना:

स्लॉटों की संख्या = 18

ध्रुवों की संख्या = 2

फेज की संख्या = 3

\(m = \frac{{18}}{{2 × 3}} = 3\)

\(\gamma = \frac{{\pi × 2}}{{18}} = 20^\circ\)

\({k_d} = \frac{{sin\frac{{3 × 20}}{2}}}{{3\;sin\frac{{20}}{2}}} = \frac{{sin30^\circ }}{{3\;sin10^\circ }}\)

एक तीन-फेज तुल्‍यकालिक मोटर रेटेड भार पर इकाई शक्ति गुणक पर लाइन से 200 A खींचता है। उसी लाइन वोल्टेज और भार को ध्यान में रखते हुए 0.5 अग्रगामी के शक्ति गुणक पर लाइन धारा क्या है?

  1. 100 A
  2. 200 A
  3. 300 A
  4. 400 A

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : 400 A

Alternator and Synchronous Motors Question 13 Detailed Solution

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दिया हुआ लाइन धारा (IL1) = 200 A

शक्ति गुणक (cos ϕ1) = 1

शक्ति \(\left( {{P_1}} \right) = \sqrt 3 {V_{L1}}{I_{{L_1}}}cos{\phi _1}\)

जब शक्ति गुणक 0.5 अग्रगामी में बदल जाता है तो खींची गई शक्ति समान होगी।

और दिया हुआ है की लाइन वोल्टेज समान है

VL2 = VL1

cos ϕ2 = 0.5

\({P_2} = \sqrt 3 {V_{L2}}{I_{L2}}cos{\phi _2}\) 

P1 = P2

\(\Rightarrow \sqrt 3 {V_{L1}}{I_{L1}}\cos {\phi _1} = \sqrt 3 {V_{L2}}{I_{L2}}\cos {\phi _2}\)

\(\Rightarrow \sqrt 3 {V_{L1}} \times 200 \times 1 = \sqrt 3 \times {V_{L2}} \times {I_{L2}} \times 0.5\)

⇒ IL2 = 400 A

तुल्यकालिक मोटर _______ ।

  1. अनिवार्य रूप से स्वः प्रारंभिक होते हैं
  2. स्वः प्रारंभिक नहीं होते हैं
  3. स्वः प्रारंभिक होते हैं
  4. इनमें से कोई नहीं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : स्वः प्रारंभिक नहीं होते हैं

Alternator and Synchronous Motors Question 14 Detailed Solution

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तुल्यकालिक मोटर की विशेषताएँ निम्नवत हैं:

  • सभी भार पर स्थिर गति पर संचालित होता है
  • शक्ति गुणांक में सुधार के लिए प्रयोग किया जाता है
  • अंतर्निहीत रूप से स्वः प्रारंभिक नहीं होता है
  • संचालन की गति आपूर्ति आवृत्ति के साथ समकालिक होती है
  • इसमें किसी भी विद्युत शक्ति गुणांक पर संचालित होने की एक विशिष्ट विशेषता होती है
  • इसका प्रयोग वहाँ किया जाता है जहाँ निम्न गति पर उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है जैसे रोलिंग मिल, चिपर, मिक्सर, पंप, संपीडक इत्यादि।

यदि एक आवर्तित्र एकल शक्ति गुणांक पर संचालित होता है, तो इसका टर्मिनल वोल्टेज क्या है?

  1. शून्य वोल्टेज विनियमन के साथ प्रेरित EMF के बराबर 
  2. ऋणात्मक वोल्टेज विनियमन के साथ प्रेरित EMF से अधिक 
  3. धनात्मक वोल्टेज विनियमन के साथ प्रेरित EMF से कम 
  4. ऋणात्मक वोल्टेज विनियमन के साथ प्रेरित EMF से कम 

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : धनात्मक वोल्टेज विनियमन के साथ प्रेरित EMF से कम 

Alternator and Synchronous Motors Question 15 Detailed Solution

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वोल्टेज विनियमन: एक AC आवर्तित्र का वोल्टेज विनियमन निम्न है,
प्रतिशत वोल्टेज विनियमन \(= \frac{{{E_{g0}} - {V_t}}}{{{V_t}}} \times 100\)
Eg0 बिना किसी भार पर प्रति फेज आंतरिक उत्पादित वोल्टेज है।
Vt पूर्ण भार पर प्रति फेज टर्मिनल वोल्टेज है।

वोल्टेज विनियमन बिना किसी भार से पूर्ण भार तक वोल्टेज में कमी को दर्शाता है।

आवर्तित्र में वोल्टेज कमी के तीन कारण निम्न है।

  • आर्मेचर परिपथ वोल्टेज कमी 
  • आर्मेचर प्रतिघात 
  • आर्मेचर प्रतिक्रिया 

पहले दो कारक में सदैव उत्पादित वोल्टेज को कम करने की प्रवृत्ति होती है, तीसरा कारक उत्पादित वोल्टेज में वृद्धि या कमी कर सकता है। भार की प्रकृति आवर्तित्र के वोल्टेज विनियमन को प्रभावित करती है।

एकल शक्ति गुणांक भार:

F4 U.B Madhu 31.12.19 D 1

  • एकल शक्ति गुणांक पर आर्मेचर Ia में फेज धारा टर्मिनल फेज वोल्टेज Vt के साथ फेज में होता है। आर्मेचर IaRa के प्रभावी प्रतिरोध पर प्रति फेज वोल्टेज कमी भी आर्मेचर धारा Ia के साथ फेज में होती है।
  • आर्मेचर प्रतिघात IaXa के कारण प्रेरणिक वोल्टेज कमी इसके माध्यम से प्रवाहित होने वाले धारा के संबंध में सदैव आगे होता है, चूँकि केवल प्रेरणिक प्रतिघात वाले एक परिपथ में धारा वोल्टेज से 90° पीछे होती है।
  • एकल शक्ति गुणांक पर आर्मेचर प्रतिक्रिया वोल्टेज कमी Ear­ आर्मेचर धारा Ia से आगे होती है जो इसे उत्पादित करता है और इसलिए सदैव आर्मेचर प्रतिघात वोल्टेज कमी IaXa के साथ फेज में होता है।

जनरेटर समीकरण निम्न है

\({E_{g0}} = \left( {{V_p} + {I_a}{R_a}} \right) + j\left( {{I_a}{X_a} + {E_{ar}}} \right)\;V\)

फेजर आरेख और समीकरण से, टर्मिनल वोल्टेज Vt प्रति फेज उत्पादित वोल्टेज से सदैव कुल प्रतिबाधा कमी Ia(Ra + jXaसे कम होती है।

जहाँ jXa क्षेत्रकलन तुल्यकालिक प्रतिघात वोल्टेज कमी (या) आर्मेचर प्रतिघात और आर्मेचर प्रतिक्रिया के कारण संयोजित वोल्टेज कमी होती है।

महत्वपूर्ण बिंदु:

  • एकल और पश्चगामी शक्ति गुणांक भार पर टर्मिनल वोल्टेज सदैव प्रेरित EMF से कम होता है और वोल्टेज विनियमन धनात्मक होता है।
  • उच्चतम अग्रगामी भार पर टर्मिनल वोल्टेज प्रेरित EMF से अधिक होता है और वोल्टेज विनियमन ऋणात्मक होता है।
  • बिना भार (Eg0) से पूर्ण भार  (Vt) तक अग्रगामी शक्ति गुणांक जितना कम होता है वोल्टेज वृद्धि उतनी ही अधिक होती है।
  • बिना भार (Eg0) से पूर्ण भार  (Vt) तक पश्चगामी शक्ति गुणांक जितना कम होता है वोल्टेज कमी उतनी ही अधिक होती है।
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