DC Motor MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for DC Motor - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संप्रत्यय

DC मोटर का परिपथ इस प्रकार दिया गया है:

\(E_b=V-I_aR_a\)

जहाँ, E_b = बैक EMF

V = आपूर्ति वोल्टेज

I_a = आर्मेचर धारा

R_a = आर्मेचर प्रतिरोध

उपरोक्त व्यंजक से, हमने देखा कि आपूर्ति वोल्टेज बढ़ाने पर, बैक EMF घटता है।

इसलिए, हम कह सकते हैं कि बैक EMF आपूर्ति वोल्टेज का विरोध करता है।

संप्रत्यय:

ब्रेक परीक्षण एक प्रत्यक्ष विधि है जिसका उपयोग ब्रेकिंग बल लगाकर और टॉर्क को मापकर मोटर की आउटपुट शक्ति निर्धारित करने के लिए किया जाता है। यह आमतौर पर केवल छोटे मोटर्स के लिए उपयोग किया जाता है क्योंकि परीक्षण के दौरान उत्पन्न गर्मी प्रबंधनीय होती है। बड़े मोटर्स में, ब्रेकिंग के दौरान अत्यधिक गर्मी उत्पन्न होती है, जिसे दूर करना मुश्किल होता है और इससे मोटर को नुकसान हो सकता है या परिणाम विकृत हो सकते हैं।

ब्रेक परीक्षण की सीमा:

बड़े मोटर्स के लिए, बेहतर ताप प्रबंधन और सटीकता के कारण प्रोनी ब्रेक या डायनोमीटर-आधारित विधियों जैसी वैकल्पिक परीक्षण विधियों को प्राथमिकता दी जाती है।

विकल्पों का मूल्यांकन:

विकल्प 1: साधारण ब्रेक परीक्षण बड़े मोटर्स के साथ काम नहीं करता है - गलत
यह तकनीकी रूप से काम कर सकता है, लेकिन गर्मी की समस्याओं के कारण यह अव्यावहारिक है।

विकल्प 2: बड़े मोटर्स की दक्षता कम होती है - गलत
दक्षता ब्रेक परीक्षण के उपयोग के लिए सीमित कारक नहीं है।

विकल्प 3: बड़े मोटर्स अत्यधिक गर्मी उत्पन्न करते हैं जिसे दूर करना मुश्किल होता है - सही
यह मुख्य कारण है कि ब्रेक परीक्षण छोटे मोटर्स तक सीमित हैं।

विकल्प 4: छोटे मोटर्स को शीतलन की आवश्यकता नहीं होती है - गलत
यहां तक कि छोटे मोटर्स को भी शीतलन की आवश्यकता होती है, लेकिन परीक्षण के दौरान उत्पन्न गर्मी प्रबंधनीय होती है।

सार्वत्रिक मोटर

• सार्वत्रिक मोटर एक प्रकार की मोटर हैं जो AC और DC दोनों आपूर्तियों पर काम कर सकती हैं। वे संरचनात्मक रूप से एक DC श्रेणी मोटर के समान हैं। इन मोटरों में, स्टेटर (फील्ड) वाइंडिंग और रोटर (आर्मेचर) वाइंडिंग श्रेणी में जुड़े हुए हैं।
• यह श्रेणी संयोजन दोनों वाइंडिंगों में समान धारा प्रवाहित करता है। चूँकि AC के साथ एक साथ चुंबकीय क्षेत्र (स्टेटर द्वारा उत्पादित) और आर्मेचर धारा दोनों उलट जाते हैं, इसलिए बल आघूर्ण की दिशा समान रहती है, जिससे मोटर AC आपूर्ति पर चल सकती है।
• मुख्य बिंदु यह है कि एक श्रेणी विन्यास में, बल आघूर्ण आर्मेचर धारा के वर्ग के समानुपाती होता है, जिसके परिणामस्वरूप बहुत अधिक प्रारंभिक बल आघूर्ण होता है, जिससे सार्वत्रिक मोटरें मिक्सर, ड्रिल और वैक्यूम क्लीनर जैसे उपकरणों के लिए आदर्श होती हैं।

DC श्रेणी मोटर का बलाघूर्ण-भार अभिलक्षणिक वक्र

• एक DC श्रेणी मोटर में, जब चुंबकीय परिपथ असंतृप्त होता है, तो बलाघूर्ण (T) लगभग आर्मेचर धारा (I_a) के वर्ग के समानुपाती होता है, अर्थात् (T α I_a²)
• जैसे-जैसे भार बढ़ता है, मोटर धीमी हो जाती है, जिससे आर्मेचर धारा बढ़ती है।
• चूँकि क्षेत्र कुंडली आर्मेचर के साथ श्रेणीक्रम में है, इसलिए धारा में वृद्धि चुंबकीय क्षेत्र को भी मजबूत करती है।
• इससे बलाघूर्ण में तेजी से वृद्धि होती है, जिससे मोटर उच्च प्रारंभिक बलाघूर्ण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों (जैसे, इलेक्ट्रिक ट्रेन, क्रेन) के लिए उपयुक्त हो जाती है।
• बहुत कम या बिना भार पर, मोटर खतरनाक रूप से अधिक गति कर सकती है क्योंकि बलाघूर्ण कम होता है और अपर्याप्त प्रतिबल होता है — यही कारण है कि DC श्रेणी मोटर को बिना भार के कभी नहीं चलाना चाहिए।

डीसी श्रेणी मोटर की श्रेणी क्षेत्र कुंडली के प्रतिरोध को मापने के लिए सबसे उपयुक्त विधि केल्विन डबल ब्रिज विधि है।

केल्विन डबल ब्रिज

• डीसी मोटर की श्रेणी क्षेत्र कुंडली का प्रतिरोध कम होता है, आमतौर पर मिलीओम रेंज में।
• केल्विन डबल ब्रिज विशेष रूप से कम प्रतिरोधों को सटीक रूप से मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

प्रतिरोध, प्रेरकत्व और धारिता का मापन

DC मोटर में, T ∝ ϕI_a

श्रृंखला मोटर में, ϕ ∝ I_a

⇒ T ∝ (I_a)²

शंट मोटर में ϕ स्थिर है

⇒ T ∝ I_a

DC श्रृंखला और शंट मोटर की विशेषता नीचे दी गई है।

DC श्रृंखला मोटर की विशेषताएँ:

DC शंट मोटर की विशेषताएँ:

पुनर्योजी ब्रेकिंग: इस प्रकार की ब्रेकिंग में पश्च emf Eb आपूर्ति वोल्टेज V की तुलना में अधिक होता है, जो मोटर आर्मेचर धारा की दिशा को विपरीत कर देता है। मोटर एक विद्युत जनरेटर के रूप में काम करना शुरू कर देती है।

ओवरहाॅउलिंग मोटर: एक मोटरिंग मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है। एक ओवरहॉउलिंग मोटर को भार द्वारा संचालित किया जा रहा है और यह एक जनरेटर के रूप में कार्य करते हुए यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत में परिवर्तित कर रही है।

पुनर्योजी ब्रेकिंग के मामले में, dc शंट मोटर एक जनरेटर के रुप में कार्य कर रही है और इसलिए जब भार में ओवरहाॅउल अभिलक्षण होते हैं तो पुनर्योजी ब्रेकिंग नियोजित किया जाता है।

एक DC मोटर के गति विनियमन को शून्य भार से पूर्ण भार तक गति में बदलाव के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसे पूर्ण भार गति के भिन्न या एक प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है।

प्रतिशत गति विनियमन \(= \frac{{{N_{nl}} - {N_{fl}}}}{{{N_{fl}}}} \times 100\)

• एक DC संयुक्त मोटर के घूर्णन की दिशा को श्रेणी और शंट क्षेत्र कुंडली दोनों को विपरीत करके या आर्मेचर संयोजन को विपरीत करके आसानी से विपरीत किया जा सकता है लेकिन दोनों को समान समय पर नहीं किया जाता है
• जब शक्ति के प्रवाह की दिशा को विपरीत किया जाता है, तो विभेदक संयुक्त मोटर संचयी रूप से संयुक्त जनरेटर बन जाता है
• जब शक्ति के प्रवाह की दिशा को विपरीत किया जाता है, तो संचयी रूप से संयुक्त मोटर विभेदक संयुक्त जनरेटर बन जाता है

अवधारणा:
 

बलाघूर्ण:

• जब एक DC मोटर का आर्मेचर चालक स्टेटर क्षेत्र फ्लक्स की उपस्थिति में धारा का वहन करता है, तो आर्मेचर और स्टेटर के बीच एक यांत्रिक बलाघूर्ण विकसित होता है।
• बलाघूर्ण बल और त्रिज्या के गुणनफल द्वारा दिया जाता है जिस पर यह बल कार्य करता है

शक्ति:

• मोटर द्वारा विकसित यांत्रिक शक्ति Pm = Eb × Ia द्वारा दी गई है
• Eb EMF विकसित है और Ia आर्मेचर धारा है
• बलाघूर्ण और गति के संदर्भ में विकसित यांत्रिक शक्ति Pm = बलाघूर्ण × गति द्वारा दी गई है।
• गति रेडियन प्रति सेकंड में है।
• \({\rm{\omega }} = 2\;\pi \frac{N}{{60}}\) रेडियन प्रति सेकंड

गणना:

\({\rm{\omega }} = \frac{{2\; \times \;{\rm{\pi }}\; \times \;1500}}{{60}}\)

= 157.08 रेडियन/सेकंड

शक्ति = उत्पन्न emf × आर्मेचर धारा

= 250 × 50

= 12500 वाट

बलाघूर्ण = शक्ति/गति

= \(\frac{{12500}}{{157.08}}\)

= 79.577 Nm.

यदि एक dc मोटर का पश्च emf आकस्मिक रूप से विलीन हो जाता है, तो मोटर परिपथ आपूर्ति से अधिक धारा खींचकर पश्च emf को प्राप्त करने की कोशिश करेगा।

dc मोटर का वोल्टेज समीकरण इस प्रकार है, E_b = V – I_aR_a

चूँकि पश्च emf शून्य पर विलीन हो जाता है, तो पूर्ण आपूर्ति वोल्टेज आर्मेचर पर होता है और भारी धारा प्रवाहित होती है।

DC श्रृंखला मोटर:

इसमें प्रारंभिक बलाघूर्ण बहुत तेज होता है। इसलिए इसका उपयोग विद्युतीय रेलवे, क्रेन, उत्तोलक, अपकेंद्री पंप, कन्वेयर बेल्ट आदि जैसे भारी कार्य वाले अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।

DC शंट मोटर:

यह लगभग स्थिर गति वाली मोटर होती है। इसलिए इसका उपयोग स्थिर गति रेखा शाफ्ट, खराद, अपकेंद्री पंप, छोटे प्रिंटिंग प्रेस, कागज बनाने की मशीन आदि के संचालन के लिए किया जाता है।

DC संयोजक कुंडलित मोटर:

संकल्पना:

मोटर के रूप में कार्य करने वाले dc मशीन के लिए वोल्टेज समीकरण निम्न है

V_t = E_b + I_aR_a

जहाँ,

V_t टर्मिनल वोल्टेज है 

E_b प्रेरित emf या पश्च emf है।

I_a आर्मेचर धारा है।

R_a आर्मेचर प्रतिरोध है।

गणना:

दिया गया है कि,

V_t = 200 V

I_a = 20 A

R_a = 0.5 Ω

इसलिए, dc मोटर में प्रेरित emf निम्न है

200 = E_b + (20 × 0.5)

⇒ E_b = 200 – 10 = 190 V

मोटर में शक्ति प्रवाह

\(τ= P / ω\)

जहाँ, τ = बलाघूर्ण

P = शक्ति

ω = गति (rad/sec में)

गणना

दिया गया है,

τd = 206 Nm

τshaft = 200 Nm

आयरन और यांत्रिक क्षय = Pd - Pshaft

आयरन और यांत्रिक क्षय = \((\tau_{d}-\tau_{shaft})× \omega_r\)

\(\omega_r={2π N_s\over 60}\)

\(\omega_s={2× π× 1500\over 60}=157\space rad/s=50π \space rad/s\)

आयरन और यांत्रिक क्षय = (206 - 200) × 50 × π  

आयरन और यांत्रिक क्षय = 300 π

• निर्माण पर आधारित ,DC और AC मोटर के बीच का मूल अंतर दिक्-परिवर्तक होता है। 
• दिक्-परिवर्तक केवल DC मोटर में उपस्थित होता है,जो दिक्परिवर्तन घटना को निष्पादित करता है।
• दिक्-परिवर्तन को धारा (AC से DC या DC से AC) के विपर्यय के  रुप में परिभाषित किया जाता है।
• DC मोटर में दिक्-परिवर्तक DC से AC (इन्वर्टर प्रकार्य) में परिवर्तित करता है।
• DC जनरेटर दिक्-परिवर्तक AC से DC  ( दिष्टकारी प्रकार्य ) में परिवर्तित करता है।