Capacitor Start Induction Run MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Capacitor Start Induction Run - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

3-फेज प्रेरण मोटर में बलाघूर्ण

3-फेज प्रेरण मोटर का बलाघूर्ण इस प्रकार दिया गया है:

\(T={3\over ω_s}{V^2\over ({R_2\over s}^2)+X_2^2}{R_2\over s}\)

जहाँ, V = आपूर्ति वोल्टेज

ωs = रेडियन/सेकंड में तुल्यकालिक चाल

R2 = रोटर प्रतिरोध

X2 = रोटर प्रतिघात

s = सर्पण

निम्नलिखित विकल्पों में से, प्रारंभिक बलाघूर्ण प्रारंभ के दौरान क्षेत्र उत्तेजना पर निर्भर नहीं करता है।

सिद्धांत

एक कैपेसिटर-स्टार्ट मोटर में अधिकतम प्रारंभिक टॉर्क के लिए, मुख्य वाइंडिंग और प्रारंभिक (सहायक) वाइंडिंग में धाराएँ 90° कलांतर में होनी चाहिए। यह तब होता है जब प्रारंभिक वाइंडिंग (संधारित्र सहित) का प्रतिबाधा विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक होता है।

गणना

दी गई समस्या बताती है कि धारा का कला कोण 45° है, जिसका अर्थ है कि सहायक वाइंडिंग में आगमनात्मक प्रतिघात और प्रतिरोध समान हैं।

चूँकि धारा 45° से पिछड़ती है:

\( tan45={X_L\over R}\)

\(X_L=R\)

इस प्रकार, सहायक वाइंडिंग का प्रतिरोध (R) भी 6Ω है।

90° कलांतर प्राप्त करने के लिए, सहायक वाइंडिंग का कुल प्रतिघात शून्य होना चाहिए, जिसका अर्थ है:

\(X_L-X_C=-R\)

6 - X_C = -6

XC = 12 Ω

व्याख्या:

एकल-फेज प्रेरण मोटर

परिभाषा: एकल-फेज प्रेरण मोटर एक AC मोटर है जो एकल-फेज बिजली आपूर्ति पर संचालित होती है। इसके दो मुख्य भाग होते हैं: स्टेटर और रोटर। स्टेटर प्रत्यावर्ती धारा वहन करता है और एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, जो रोटर में धारा प्रेरित करता है और इसे घुमाने का कारण बनता है, जिससे यांत्रिक गति उत्पन्न होती है।

कार्य सिद्धांत: एकल-फेज प्रेरण मोटर में, स्टेटर वाइंडिंग एकल-फेज AC आपूर्ति से जुड़ी होती है। जब धारा स्टेटर वाइंडिंग से होकर गुजरती है, तो यह एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। इस स्पंदित क्षेत्र को समान परिमाण के दो घूर्णन चुंबकीय क्षेत्रों के रूप में माना जा सकता है, लेकिन विपरीत दिशाओं में घूमते हुए। रोटर के साथ इन क्षेत्रों की परस्पर क्रिया रोटर में एक धारा प्रेरित करती है, जो टॉर्क उत्पन्न करती है और रोटर को घुमाने का कारण बनती है।

हालांकि, शुरुआत में, एकल-फेज प्रेरण मोटर एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न नहीं करता है; यह एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। यह स्पंदित क्षेत्र मोटर को शुरू करने के लिए पर्याप्त नहीं है। इसलिए, एक प्रारंभिक वाइंडिंग (या सहायक वाइंडिंग) का उपयोग एक फेज अंतर बनाने और एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए किया जाता है जो मोटर को शुरू कर सकता है।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 1: शून्य

यह विकल्प सही है क्योंकि यदि शुरुआत में सहायक वाइंडिंग खुली है, तो मोटर में घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए आवश्यक फेज अंतर नहीं होता है। घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के बिना, मोटर कोई प्रारंभिक टॉर्क उत्पन्न नहीं कर सकती है। इसलिए, रोटर पर परिणामी टॉर्क शून्य है।

अतिरिक्त जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 2: अधिकतम

यह विकल्प गलत है क्योंकि, सहायक वाइंडिंग के बिना, मोटर शुरुआत में घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न नहीं कर सकती है। इसलिए, यह अधिकतम टॉर्क उत्पन्न नहीं कर सकती है। मोटर को फेज अंतर बनाने और घुमाव शुरू करने के लिए सहायक वाइंडिंग की आवश्यकता होती है।

विकल्प 3: 0.5 N-m

यह विकल्प भी गलत है। जैसा कि बताया गया है, सहायक वाइंडिंग के बिना, मोटर कोई प्रारंभिक टॉर्क उत्पन्न नहीं कर सकती है, इसलिए टॉर्क का 0.5 N-m होना संभव नहीं है। टॉर्क शून्य होगा।

विकल्प 4: 2.0 N-m

यह विकल्प भी गलत है। विकल्प 3 के समान, मोटर सहायक वाइंडिंग के बिना कोई प्रारंभिक टॉर्क उत्पन्न नहीं कर सकती है। इसलिए, टॉर्क 2.0 N-m नहीं हो सकता; यह शून्य होगा।

निष्कर्ष:

एकल-फेज प्रेरण मोटर में सहायक वाइंडिंग की भूमिका को समझना महत्वपूर्ण है। सहायक वाइंडिंग एक फेज अंतर बनाने और एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए आवश्यक है, जो मोटर को शुरू करने के लिए आवश्यक है। सहायक वाइंडिंग के बिना, मोटर कोई प्रारंभिक टॉर्क उत्पन्न नहीं कर सकती है, जिसके परिणामस्वरूप रोटर पर शून्य टॉर्क होता है। यह विकल्प 1 को सही उत्तर बनाता है।

संधारित्र-प्रवर्ती संधारित्र-चालू मोटर में, प्रवर्ती संधारित्र सहायक कुंडलन के साथ श्रेणी में जुड़ा होता है ताकि आवश्यक प्रारंभिक बलाघूर्ण प्रदान किया जा सके।

व्याख्या:

संधारित्र-प्रवर्ती संधारित्र-चालू मोटर:

संधारित्र-प्रवर्ती संधारित्र-चालू मोटर में एक केज रोटर होता है और इसके स्टेटर में दो कुंडलन होती हैं जिन्हें मुख्य और सहायक कुंडलन के रूप में जाना जाता है और ये कुंडलन 90° से विस्थापित होती हैं। इसलिए, यह मोटर दो-फेज मोटर के रूप में कार्य करता है।

महत्वपूर्ण बिंदु:

• इस मोटर में दो संधारित्र होते हैं जिन्हें C_S और C_R द्वारा दर्शाया गया है।
• शुरू में, दो संधारित्र समानांतर में जुड़े होते हैं।
• संधारित्र C_S प्रारंभक संधारित्र है और कम समय के लिए निर्धार किया गया है। यह विद्युत अपघट्य है जिसका मान बड़ा है।
• रन संधारित्र C_R का मान छोटा होता है और लंबे समय के लिए निर्धार किया जाता है और यह तेल से भरे पेपर से बना होता है।
• इस प्रकार की मोटर शांत और सुचारू रूप से चलती है।
• उनकी दक्षता उन मोटरों की तुलना में अधिक होती है जो केवल मुख्य कुंडलन पर चलती हैं।
• उनका उपयोग उच्च जड़त्व के भार के लिए किया जाता है जिन्हें बार-बार शुरू करने की आवश्यकता होती है जहाँ अधिकतम अपकर्ष बलाघूर्ण और दक्षता की आवश्यकता अधिक होती है।

1ϕ प्रेरण मोटर का समतुल्य परिपथ

1ϕ प्रेरण मोटर में, अग्र और पश्च दो क्षेत्र होते हैं।

अग्र क्षेत्र के कारण, रोटर प्रतिरोध R₂/2s है, और पश्च क्षेत्र के कारण, रोटर का प्रतिरोध R₂/2(2-s) है।

आरंभिक या स्थिर स्थिति में, स्लिप का मान s = 1 है।

इसलिए, अग्र और पश्च का प्रतिरोध R₂/2 के बराबर है, इसलिए अग्र और पश्च के वोल्टेज परिमाण में समान हैं।

संधारित्र-प्रारंभ संधारित्र-चालू मोटर

निर्माण:

• संधारित्र-प्रारंभ संधारित्र-चालू मोटर में एक पिंजर रोटर होता है, और इसके स्टेटर में दो कुंडलियां होती हैं जिन्हें मुख्य और सहायक कुंडली के रूप में जाना जाता है। दोनों कुंडलियां अंतरिक्ष में 90 डिग्री विस्थापित हैं।
• इस विधि में दो संधारित्र होते हैं एक का उपयोग प्रारंभ करने के समय किया जाता है और इसे प्रारंभिक संधारित्र के रूप में जाना जाता है। दूसरे का उपयोग मोटर को लगातार चलाने के लिए किया जाता है और इसे RUN संधारित्र के रूप में जाना जाता है।

कार्य:

• इस मोटर में CS और CR द्वारा दर्शाए गए दो संधारित्र हैं। प्रारंभ में, दो संधारित्र समानांतर में जुड़े हुए हैं।
• संधारित्र CS प्रारंभिक संधारित्र है जो कम समय के लिए निर्धारित होता है। यह लगभग विद्युत अपघट्य है। प्रारंभिक बलाघूर्ण प्राप्त करने के लिए बड़ी मात्रा में धारा की आवश्यकता होती है। इसलिए, प्रारंभिक कुंडली में धारिता प्रतिघात X का मान कम होना चाहिए। चूँकि, X_A = 1/2πfC_A, प्रारंभिक संधारित्र का मान बड़ा होना चाहिए।
• मोटर की सामान्य परिचालन स्थिति में निर्धार लाइन धारा प्रारंभिक धारा से छोटा होता है। इसलिए, धारिता प्रतिघात का मान बड़ा होना चाहिए। चूँकि, X_R = 1/2πfC_R, चालू संधारित्र का मान छोटा होना चाहिए।
• जैसे ही मोटर तुल्यकालिक गति तक पहुंचती है, प्रारंभिक संधारित्र CS को अपकेंद्रीय स्विच SC द्वारा परिपथ से वियोजित कर दिया जाता है। संधारित्र CR स्थायी रूप से परिपथ से जुड़ा होता है और इस प्रकार इसे RUN संधारित्र के रूप में जाना जाता है। रन संधारित्र लंबे समय तक निर्धार होता है और तेल से भरे कागज से बना होता है।

अवधारणा:

• एक संधारित्र-प्रारंभिक मोटर एकल-फेज वाला प्रेरण मोटर होता है जो संधारित्र को मुख्य और सहायक कुंडली में धारा के बीच अधिकतम विभवांतर उत्पादित करने के लिए सहायक कुंडली परिपथ में नियोजित करता है।
• नीचे दर्शाया गया आरेख एक संधारित्र प्रारंभिक मोटर के संयोजन आरेख को दर्शाता है।

• संधारित्र प्रारंभिक मोटर में एक केज रोटर और स्टेटर पर दो कुण्डलियाँ होती हैं। उन्हें मुख्य कुंडली और सहायक कुंडली या प्रारंभिक कुंडली के रूप में जाना जाता हैं। दोनों कुण्डलियाँ एक-दूसरे से 90 डिग्री की दूरी पर स्थित होती हैं।
• संधारित्र CS प्रारंभिक कुंडलीकुंडली के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। एक अपकेंद्रीय स्विच SC भी परिपथ में जुड़ा हुआ है।
• संधारित्र प्रारंभिक मोटर का फेजर आरेख नीचे दर्शाया गया है:

• IM मुख्य कुंडली में धारा है जो सहायक धारा IA से 90 डिग्री पश्चगामी है जैसा उपरोक्त फेजर आरेख में दर्शाया गया है। सहायक धारा IA वोल्टेज से अग्रगामी है।
• चूँकि मोटर अपने रेटेड गति के निकट पहुँच जाती है, तो सहायक कुंडली और प्रारंभिक संधारित्र मोटर के शाफ़्ट पर प्रदान किये गए अपकेंद्रीय स्विच द्वारा स्वचालित रूप से अलग हो जाता है।

गणना:

दिया गया है कि ∅a + ∅m = 90°

\(\begin{array}{l} {\tan ^{ - 1}}\left( {\frac{{{X_c} - {X_a}}}{{{R_a}}}} \right) + {\tan ^ - }\left( {\frac{{{X_m}}}{{{R_m}}}} \right) = 90^\circ \\ {\tan ^{ - 1}}\left( {\frac{{X_c - {3}}}{{7}}} \right) + {\tan ^ - }\left( {\frac{3}{{{3}}}} \right) = 90^\circ \\ \Rightarrow {\tan ^{ - 1}}\left( {\frac{{{X_c}-3}}{{7}}} \right) = 45\\ \Rightarrow \frac{{{X_c}-3}}{{7}} = 1 \end{array}\)

⇒ Xc = 10

\(\Rightarrow \frac{1}{{2{\rm{\pi fC}}}} = 10 \Rightarrow {\rm{C}} =318 {\rm{\;\mu F}}\)

अवधारणा:

एकल-फेज प्रतिरोधक विभक्त प्रेरण मोटर में, अधिकतम प्रारंभिक बलाघूर्ण प्राप्त करने की शर्त निम्न है

θm = 2θa

एक संधारित्र प्रारंभ प्रेरण मोटर में,

अधिकतम प्रारंभिक बलाघूर्ण प्राप्त करने की शर्त निम्न है

θm + 2θa = 90°

जहाँ θm मुख्य कुंडली का शक्ति गुणक कोण है

θa सहायक कुंडली का शक्ति गुणक कोण है

गणना:

दिया गया है कि, Rm = √3 Ω, Xm = 1 Ω

मुख्य कुंडली का शक्ति गुणक कोण,

अधिकतम प्रारंभिक बलाघूर्ण प्राप्त करने की शर्त निम्न है

θm + 2θa = 90°

⇒ 30° + 2θa = 90°

1ϕ प्रेरण मोटर का समतुल्य परिपथ

1ϕ प्रेरण मोटर में, अग्र और पश्च दो क्षेत्र होते हैं।

अग्र क्षेत्र के कारण, रोटर प्रतिरोध R₂/2s है, और पश्च क्षेत्र के कारण, रोटर का प्रतिरोध R₂/2(2-s) है।

आरंभिक या स्थिर स्थिति में, स्लिप का मान s = 1 है।

इसलिए, अग्र और पश्च का प्रतिरोध R₂/2 के बराबर है, इसलिए अग्र और पश्च के वोल्टेज परिमाण में समान हैं।

संधारित्र-प्रारंभ संधारित्र-चालू मोटर

निर्माण:

• संधारित्र-प्रारंभ संधारित्र-चालू मोटर में एक पिंजर रोटर होता है, और इसके स्टेटर में दो कुंडलियां होती हैं जिन्हें मुख्य और सहायक कुंडली के रूप में जाना जाता है। दोनों कुंडलियां अंतरिक्ष में 90 डिग्री विस्थापित हैं।
• इस विधि में दो संधारित्र होते हैं एक का उपयोग प्रारंभ करने के समय किया जाता है और इसे प्रारंभिक संधारित्र के रूप में जाना जाता है। दूसरे का उपयोग मोटर को लगातार चलाने के लिए किया जाता है और इसे RUN संधारित्र के रूप में जाना जाता है।

कार्य:

• इस मोटर में CS और CR द्वारा दर्शाए गए दो संधारित्र हैं। प्रारंभ में, दो संधारित्र समानांतर में जुड़े हुए हैं।
• संधारित्र CS प्रारंभिक संधारित्र है जो कम समय के लिए निर्धारित होता है। यह लगभग विद्युत अपघट्य है। प्रारंभिक बलाघूर्ण प्राप्त करने के लिए बड़ी मात्रा में धारा की आवश्यकता होती है। इसलिए, प्रारंभिक कुंडली में धारिता प्रतिघात X का मान कम होना चाहिए। चूँकि, X_A = 1/2πfC_A, प्रारंभिक संधारित्र का मान बड़ा होना चाहिए।
• मोटर की सामान्य परिचालन स्थिति में निर्धार लाइन धारा प्रारंभिक धारा से छोटा होता है। इसलिए, धारिता प्रतिघात का मान बड़ा होना चाहिए। चूँकि, X_R = 1/2πfC_R, चालू संधारित्र का मान छोटा होना चाहिए।
• जैसे ही मोटर तुल्यकालिक गति तक पहुंचती है, प्रारंभिक संधारित्र CS को अपकेंद्रीय स्विच SC द्वारा परिपथ से वियोजित कर दिया जाता है। संधारित्र CR स्थायी रूप से परिपथ से जुड़ा होता है और इस प्रकार इसे RUN संधारित्र के रूप में जाना जाता है। रन संधारित्र लंबे समय तक निर्धार होता है और तेल से भरे कागज से बना होता है।

• एक संधारित्र-प्रारंभ मोटर एकल फेज वाला प्रेरण मोटर होता है जो संधारित्र को मुख्य और सहायक कुंडली में धारा के बीच अधिकतम विभवांतर उत्पादित करने के लिए सहायक कुंडली परिपथ में नियोजित करता है।
• नीचे दर्शाया गया आरेख एक संधारित्र प्रारंभिक मोटर के संयोजन आरेख को दर्शाता है।

• संधारित्र प्रारंभ मोटर में एक केज रोटर और स्टेटर पर दो कुंडली होती हैं। उन्हें मुख्य कुंडली और सहायक कुंडली या प्रारंभिक कुंडली के रूप में जाना जाता हैं। दोनों कुंडली एक-दूसरे से 90 डिग्री की दूरी पर स्थित होते हैं।
• संधारित्र CS प्रारंभिक कुंडली के साथ श्रेणी में जुड़ा हुआ है। एक अपकेंद्रीय स्विच SC भी परिपथ में जुड़ा हुआ है।
• संधारित्र प्रारंभिक मोटर का फेजर आरेख नीचे दर्शाया गया है:

• IM मुख्य कुंडली में धारा है जो सहायक धारा IA से 90 डिग्री पीछे है जैसा उपरोक्त फेजर आरेख में दर्शाया गया है। सहायक धारा IA वोल्टेज से आगे है।
• चूँकि मोटर अपने रेटेड गति के निकट पहुँच जाती है, तो सहायक  वाइंडिंग  और प्रारंभिक संधारित्र मोटर के शाफ़्ट पर प्रदान किये गए अपकेंद्रीय स्विच द्वारा स्वचालित रूप से अलग हो जाता है।

अवधारणा:

संधारित्र स्टार्ट मोटर:

• एकल-फेज वाला प्रेरण मोटर स्वयं-चालू होने वाला नहीं होता है। इसलिए इसे मोटर को चालू करने के लिए सहायक माध्यम या उपकरण की आवश्यकता होती है।
• एकल-फेज वाले प्रेरण मोटर को चालू करने के लिए, एक संधारित्र को सहायक वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाता है जिसका प्रयोग परिमाण में बराबर लेकिन विपरीत दिशा में होने वाले प्रवाहों द्वारा उत्पादित बलाघूर्णो के बीच कलांतर उत्पादित करने के लिए किया जाता है।
• प्रारंभिक संधारित्र लघु समय से अंकित होता है। यह विद्युत-अपघटनी प्रकार का होता है। प्रारंभिक बलाघूर्ण प्राप्त करने के लिए धारा की एक बड़ी मात्रा आवश्यक होती है।
• अतः धारिता प्रतिघात का मान प्रारंभिक वाइंडिंग में निम्न होना चाहिए।
• नीचे दर्शाया गया आरेख एक संधारित्र प्रारंभिक मोटर के संयोजन आरेख को दर्शाता है।

• संधारित्र प्रारंभिक मोटर में एक पिंजर रोटर और स्टेटर पर दो वाइंडिंग होते हैं। उन्हें मुख्य वाइंडिंग और सहायक वाइंडिंग या प्रारंभिक वाइंडिंग के रूप में जाना जाता हैं। दोनों वाइंडिंग एक-दूसरे से 90 डिग्री की दूरी पर स्थित होते हैं।
• संधारित्र CS प्रारंभिक वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। एक अपकेंद्रीय स्विच SC भी परिपथ में जुड़ा हुआ है।
• संधारित्र प्रारंभिक मोटर का फेजर आरेख नीचे दर्शाया गया है:

• IM मुख्य वाइंडिंग में धारा है जो सहायक धारा IA के 90 डिग्री से पश्चगामी है जैसा उपरोक्त फेजर आरेख में दर्शाया गया है। सहायक धारा IA वोल्टेज के अग्रगामी है।
• चूँकि मोटर अपने रेटेड गति के निकट पहुँच जाती है, तो सहायक वाइंडिंग और प्रारंभिक संधारित्र मोटर के शाफ़्ट पर प्रदान किये गए अपकेंद्रीय स्विच द्वारा स्वचालित रूप से अलग हो जाता है।
• चूँकि एकल-फेज मोटर द्वारा विकसित बलाघूर्ण IA और IH के बीच के कोण की ज्या के समानुपाती होता है, यह स्पष्ट है कि कोण में वृद्धि (30º से 80º तक) अकेले शुरुआती बलाघूर्ण को मानक स्प्लिट-फेज प्रेरण मोटर द्वारा विकसित मूल्य से लगभग दोगुना बढ़ा देती है।
• इसलिए, इस मोटर में अन्य सिंगल-फेज प्रेरण मोटर के बीच उच्च प्रारंभिक बलाघूर्ण (3.5 से 4.5 गुना) है।
• मुख्य और सहायक कुंडली स्टार्टिंग के समय एक परिपथ में होती है और सहायक कुंडली को डिस्कनेक्ट करने के लिए एक अपकेन्द्री स्विच प्रदान किया जाता है जब वह विशिष्ट मोटर 70 से 80% की तुल्यकालिक गति प्राप्त करता है।

संधारित्र स्टार्ट मोटर:

• एकल-फेज वाला प्रेरण मोटर स्वयं-चालू होने वाला नहीं होता है। इसलिए इसे मोटर को चालू करने के लिए सहायक माध्यम या उपकरण की आवश्यकता होती है।
• एकल-फेज वाले प्रेरण मोटर को चालू करने के लिए, एक संधारित्र को सहायक वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाता है जिसका प्रयोग परिमाण में बराबर लेकिन विपरीत दिशा में होने वाले प्रवाहों द्वारा उत्पादित बलाघूर्णो के बीच कलांतर उत्पादित करने के लिए किया जाता है।
• प्रारंभिक संधारित्र लघु समय से अंकित होता है। यह विद्युत-अपघटनी प्रकार का होता है। प्रारंभिक बलाघूर्ण प्राप्त करने के लिए धारा की एक बड़ी मात्रा आवश्यक होती है।
• अतः धारिता प्रतिघात का मान प्रारंभिक वाइंडिंग में निम्न होना चाहिए।
• नीचे दर्शाया गया आरेख एक संधारित्र प्रारंभिक मोटर के संयोजन आरेख को दर्शाता है।

• संधारित्र प्रारंभिक मोटर में एक पिंजर रोटर और स्टेटर पर दो वाइंडिंग होते हैं। उन्हें मुख्य वाइंडिंग और सहायक वाइंडिंग या प्रारंभिक वाइंडिंग के रूप में जाना जाता हैं। दोनों वाइंडिंग एक-दूसरे से 90 डिग्री की दूरी पर स्थित होते हैं।
• संधारित्र CS प्रारंभिक वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। एक अपकेंद्रीय स्विच SC भी परिपथ में जुड़ा हुआ है।
• संधारित्र प्रारंभिक मोटर का फेजर आरेख नीचे दर्शाया गया है:

• IM मुख्य वाइंडिंग में धारा है जो सहायक धारा IA के 90 डिग्री से पश्चगामी है जैसा उपरोक्त फेजर आरेख में दर्शाया गया है। सहायक धारा IA वोल्टेज के अग्रगामी है।
• चूँकि मोटर अपने रेटेड गति के निकट पहुँच जाती है, तो सहायक वाइंडिंग और प्रारंभिक संधारित्र मोटर के शाफ़्ट पर प्रदान किये गए अपकेंद्रीय स्विच द्वारा स्वचालित रूप से अलग हो जाता है।
• चूँकि एकल-फेज मोटर द्वारा विकसित बलाघूर्ण IA और IH के बीच के कोण की ज्या के समानुपाती होता है, यह स्पष्ट है कि कोण में वृद्धि (30º से 80º तक) अकेले शुरुआती बलाघूर्ण को मानक स्प्लिट-फेज प्रेरण मोटर द्वारा विकसित मूल्य से लगभग दोगुना बढ़ा देती है।
• इसलिए, इस मोटर में अन्य सिंगल-फेज प्रेरण मोटर के बीच उच्च प्रारंभिक बलाघूर्ण (3.5 से 4.5 गुना) है।
• मुख्य और सहायक कुंडली स्टार्टिंग के समय एक परिपथ में होती है और सहायक कुंडली को डिस्कनेक्ट करने के लिए एक अपकेन्द्री स्विच प्रदान किया जाता है जब वह विशिष्ट मोटर 70 से 80% की तुल्यकालिक गति प्राप्त करता है।

3-फेज प्रेरण मोटर में बलाघूर्ण

3-फेज प्रेरण मोटर का बलाघूर्ण इस प्रकार दिया गया है:

\(T={3\over ω_s}{V^2\over ({R_2\over s}^2)+X_2^2}{R_2\over s}\)

जहाँ, V = आपूर्ति वोल्टेज

ωs = रेडियन/सेकंड में तुल्यकालिक चाल

R2 = रोटर प्रतिरोध

X2 = रोटर प्रतिघात

s = सर्पण

निम्नलिखित विकल्पों में से, प्रारंभिक बलाघूर्ण प्रारंभ के दौरान क्षेत्र उत्तेजना पर निर्भर नहीं करता है।

व्याख्या:

एकल-फेज प्रेरण मोटर

परिभाषा: एकल-फेज प्रेरण मोटर एक AC मोटर है जो एकल-फेज बिजली आपूर्ति पर संचालित होती है। इसके दो मुख्य भाग होते हैं: स्टेटर और रोटर। स्टेटर प्रत्यावर्ती धारा वहन करता है और एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, जो रोटर में धारा प्रेरित करता है और इसे घुमाने का कारण बनता है, जिससे यांत्रिक गति उत्पन्न होती है।

कार्य सिद्धांत: एकल-फेज प्रेरण मोटर में, स्टेटर वाइंडिंग एकल-फेज AC आपूर्ति से जुड़ी होती है। जब धारा स्टेटर वाइंडिंग से होकर गुजरती है, तो यह एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। इस स्पंदित क्षेत्र को समान परिमाण के दो घूर्णन चुंबकीय क्षेत्रों के रूप में माना जा सकता है, लेकिन विपरीत दिशाओं में घूमते हुए। रोटर के साथ इन क्षेत्रों की परस्पर क्रिया रोटर में एक धारा प्रेरित करती है, जो टॉर्क उत्पन्न करती है और रोटर को घुमाने का कारण बनती है।

हालांकि, शुरुआत में, एकल-फेज प्रेरण मोटर एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न नहीं करता है; यह एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। यह स्पंदित क्षेत्र मोटर को शुरू करने के लिए पर्याप्त नहीं है। इसलिए, एक प्रारंभिक वाइंडिंग (या सहायक वाइंडिंग) का उपयोग एक फेज अंतर बनाने और एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए किया जाता है जो मोटर को शुरू कर सकता है।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 1: शून्य

यह विकल्प सही है क्योंकि यदि शुरुआत में सहायक वाइंडिंग खुली है, तो मोटर में घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए आवश्यक फेज अंतर नहीं होता है। घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के बिना, मोटर कोई प्रारंभिक टॉर्क उत्पन्न नहीं कर सकती है। इसलिए, रोटर पर परिणामी टॉर्क शून्य है।

अतिरिक्त जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 2: अधिकतम

यह विकल्प गलत है क्योंकि, सहायक वाइंडिंग के बिना, मोटर शुरुआत में घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न नहीं कर सकती है। इसलिए, यह अधिकतम टॉर्क उत्पन्न नहीं कर सकती है। मोटर को फेज अंतर बनाने और घुमाव शुरू करने के लिए सहायक वाइंडिंग की आवश्यकता होती है।

विकल्प 3: 0.5 N-m

यह विकल्प भी गलत है। जैसा कि बताया गया है, सहायक वाइंडिंग के बिना, मोटर कोई प्रारंभिक टॉर्क उत्पन्न नहीं कर सकती है, इसलिए टॉर्क का 0.5 N-m होना संभव नहीं है। टॉर्क शून्य होगा।

विकल्प 4: 2.0 N-m

यह विकल्प भी गलत है। विकल्प 3 के समान, मोटर सहायक वाइंडिंग के बिना कोई प्रारंभिक टॉर्क उत्पन्न नहीं कर सकती है। इसलिए, टॉर्क 2.0 N-m नहीं हो सकता; यह शून्य होगा।

निष्कर्ष:

एकल-फेज प्रेरण मोटर में सहायक वाइंडिंग की भूमिका को समझना महत्वपूर्ण है। सहायक वाइंडिंग एक फेज अंतर बनाने और एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए आवश्यक है, जो मोटर को शुरू करने के लिए आवश्यक है। सहायक वाइंडिंग के बिना, मोटर कोई प्रारंभिक टॉर्क उत्पन्न नहीं कर सकती है, जिसके परिणामस्वरूप रोटर पर शून्य टॉर्क होता है। यह विकल्प 1 को सही उत्तर बनाता है।

सिद्धांत

एक कैपेसिटर-स्टार्ट मोटर में अधिकतम प्रारंभिक टॉर्क के लिए, मुख्य वाइंडिंग और प्रारंभिक (सहायक) वाइंडिंग में धाराएँ 90° कलांतर में होनी चाहिए। यह तब होता है जब प्रारंभिक वाइंडिंग (संधारित्र सहित) का प्रतिबाधा विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक होता है।

गणना

दी गई समस्या बताती है कि धारा का कला कोण 45° है, जिसका अर्थ है कि सहायक वाइंडिंग में आगमनात्मक प्रतिघात और प्रतिरोध समान हैं।

चूँकि धारा 45° से पिछड़ती है:

\( tan45={X_L\over R}\)

\(X_L=R\)

इस प्रकार, सहायक वाइंडिंग का प्रतिरोध (R) भी 6Ω है।

90° कलांतर प्राप्त करने के लिए, सहायक वाइंडिंग का कुल प्रतिघात शून्य होना चाहिए, जिसका अर्थ है:

\(X_L-X_C=-R\)

6 - X_C = -6

XC = 12 Ω

अवधारणा:

• एक संधारित्र-प्रारंभिक मोटर एकल-फेज वाला प्रेरण मोटर होता है जो संधारित्र को मुख्य और सहायक कुंडली में धारा के बीच अधिकतम विभवांतर उत्पादित करने के लिए सहायक कुंडली परिपथ में नियोजित करता है।
• नीचे दर्शाया गया आरेख एक संधारित्र प्रारंभिक मोटर के संयोजन आरेख को दर्शाता है।

• संधारित्र प्रारंभिक मोटर में एक केज रोटर और स्टेटर पर दो कुण्डलियाँ होती हैं। उन्हें मुख्य कुंडली और सहायक कुंडली या प्रारंभिक कुंडली के रूप में जाना जाता हैं। दोनों कुण्डलियाँ एक-दूसरे से 90 डिग्री की दूरी पर स्थित होती हैं।
• संधारित्र CS प्रारंभिक कुंडलीकुंडली के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। एक अपकेंद्रीय स्विच SC भी परिपथ में जुड़ा हुआ है।
• संधारित्र प्रारंभिक मोटर का फेजर आरेख नीचे दर्शाया गया है:

• IM मुख्य कुंडली में धारा है जो सहायक धारा IA से 90 डिग्री पश्चगामी है जैसा उपरोक्त फेजर आरेख में दर्शाया गया है। सहायक धारा IA वोल्टेज से अग्रगामी है।
• चूँकि मोटर अपने रेटेड गति के निकट पहुँच जाती है, तो सहायक कुंडली और प्रारंभिक संधारित्र मोटर के शाफ़्ट पर प्रदान किये गए अपकेंद्रीय स्विच द्वारा स्वचालित रूप से अलग हो जाता है।

गणना:

दिया गया है कि ∅a + ∅m = 90°

\(\begin{array}{l} {\tan ^{ - 1}}\left( {\frac{{{X_c} - {X_a}}}{{{R_a}}}} \right) + {\tan ^ - }\left( {\frac{{{X_m}}}{{{R_m}}}} \right) = 90^\circ \\ {\tan ^{ - 1}}\left( {\frac{{X_c - {3}}}{{7}}} \right) + {\tan ^ - }\left( {\frac{3}{{{3}}}} \right) = 90^\circ \\ \Rightarrow {\tan ^{ - 1}}\left( {\frac{{{X_c}-3}}{{7}}} \right) = 45\\ \Rightarrow \frac{{{X_c}-3}}{{7}} = 1 \end{array}\)

⇒ Xc = 10

\(\Rightarrow \frac{1}{{2{\rm{\pi fC}}}} = 10 \Rightarrow {\rm{C}} =318 {\rm{\;\mu F}}\)