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

सही उत्तर "विकल्प 3" है

अवधारणा:

• DC मशीन के लिए, बल आघूर्ण सीधे आर्मेचर धारा और फ्लक्स के समानुपाती होता है।
• T ∝ ϕ Ia DC पार्शवपथ मोटरों में, फ्लक्स नियत होता है (आर्मेचर धारा पर निर्भर नहीं)।
• Hence torque is proportional to square of armature current. T ∝ I2a In dc series motors, flux is directly proportional to armature current.
• इसलिए बल आघूर्ण आर्मेचर धारा के वर्ग के समानुपाती होता है। Ta ∝ Ia² (∵ फ्लक्स संतृप्ति की उपेक्षा की जाती है) संतृप्ति स्थिति में DC श्रेणी मोटर में, फ्लक्स नियत होता है।
• इसलिए बल आघूर्ण आर्मेचर धारा के समानुपाती होता है। T ∝ Ia जहां, T = बल आघूर्ण, Ia = आर्मेचर धारा, ϕ = क्षेत्र फ्लक्स

गणना:

दिया गया है 

 I पर T1 = 8A, 

 I पर T2 =10A

$\frac{T1}{T2}={\left(\frac{I1}{I2}\right)}^2$

$\frac{T1}{T2}={\left(\frac{8}{10}\right)}^2=\frac{64}{100}$

Percentage increase in torque = $\frac{100-64}{64}\times 100$

Therefore there is increase of 56.25%

अवधारणा:

मोटर का शाफ्ट बलाघूर्ण (Tsh):

मोटर शाफ्ट पर उपयोगी कार्य करने के लिए जो बलाघूर्ण उपलब्ध होता है, उसे शाफ्ट बलाघूर्ण कहते हैं।

यह Tsh द्वारा दर्शाया गया है।

नीचे दर्शाया गया चित्र शाफ्ट बलाघूर्ण की अवधारणा को दिखाता है।

मोटर के आर्मेचर में विकसित कुल या सकल बलाघूर्ण (Ta) शाफ्ट पर उपलब्ध नहीं होता है क्योंकि इसका एक हिस्सा मोटर में लोह और घर्षण हानि पर काबू पाने में खो जाता है।

इसलिए, शाफ्ट बलाघूर्ण Tsh आर्मेचर बलाघूर्ण Ta से कम है।

अंतर Ta - Tsh को लुप्त बलाघूर्ण कहा जाता है।

हम जानते हैं कि, शक्ति (P) = बलाघूर्ण (T) × कोणीय चाल (ω)

यहाँ, हमें क्षयित बलाघूर्ण के माध्यम से लोहे और घर्षण हानि (Wif) के बारे में चिंता है,

इसलिए, लोह और घर्षण हानि (Wif) = लुप्त बलाघूर्ण (Tलुप्त) × कोणीय गति (ω)

या $W_{if}=T_{lost}\times \frac{2\pi N}{60}=T_{lost}\times \frac{N}{9.55}$       ....(1)

गणना:

दिया गया है:

P = 10,000 W, N = 1500 RPM

$P=T\times \omega =T\times \frac{2\pi N}{60}$

$10,000W=T\times \frac{2\times \pi \times 1500}{60}$

T = $\frac{200}{\pi }\mathrm{N}-\mathrm{m}$

मोटर का शाफ्ट बलाघूर्ण (Tsh):

मोटर शाफ्ट पर उपयोगी कार्य करने के लिए जो बलाघूर्ण उपलब्ध होता है, उसे शाफ्ट बलाघूर्ण कहते हैं।

यह Tsh द्वारा दर्शाया गया है।

नीचे दिखाया गया चित्र शाफ्ट बलाघूर्ण की अवधारणा को दिखाता है।

मोटर के आर्मेचर में विकसित कुल या सकल बलाघूर्ण (Ta) शाफ्ट पर उपलब्ध नहीं होता है क्योंकि इसका एक हिस्सा मोटर में लोह और घर्षण हानि पर काबू पाने में खो जाता है।

इसलिए, शाफ्ट बलाघूर्ण Tsh आर्मेचर बलाघूर्ण Ta से कम है।

अंतर Ta - Tsh को लुप्त बलाघूर्ण कहा जाता है।

हम जानते हैं कि, शक्ति (P) = बलाघूर्ण (T) × कोणीय गति (ω)

यहाँ, हमें शाफ़्ट बलाघूर्ण के साथ विचार करना है,

Tsh = $\frac{P}{\omega }$      ----(1)

यदि N, RPM में गति है तो,

कोणीय गति (ω) = $\frac{2\pi N}{60}$     ---(2)

समीकरण (1) और (2) से,

Tsh= $\frac{P\times 60}{2\pi N}$

60/2π = 9.55

इसलिए, Tsh = 9.55 (आउटपुट / N)

अवधारणा:

D.C. मोटर का बलाघूर्ण:

बलाघूर्ण का अर्थ है एक अक्ष के बारे में बल का घूर्णन या व्यावर्तन आघूर्ण।

बलाघूर्ण एक अक्ष के बारे में एक बल का घूर्णन आघूर्ण है और बल (F) और त्रिज्या (r) के गुणनफल द्वारा एक समकोण पर मापा जाता है जिस पर बल कार्य करता है अर्थात
D.C. मोटर्स

DC मोटर में, प्रत्येक चालक पर एक परिधि बल F द्वारा दूरी r पर कार्य किया जाता है, आर्मेचर की त्रिज्या जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

T = F × r

मान DC मोटर में
r = m में आर्मेचर की औसत त्रिज्या 
$l$ = m में प्रत्येक चालक की प्रभावी लंबाई
Z = आर्मेचर चालकों की कुल संख्या
A = समानांतर पथों की संख्या
i = प्रत्येक चालक में धारा = Ia/A
B = Wb/m2 में औसत अभिवाह घनत्व
ϕ = Wb में प्रति ध्रुव अभिवाह
P = ध्रुवों की संख्या

प्रत्येक चालक पर बल, (F) = $Bil$ न्यूटन

एक चालक के कारण बलाघूर्ण = F × r न्यूटन- मीटर

कुल आर्मेचर बलाघूर्ण, (Ta) = Z F r न्यूटन- मीटर

∴ $T_a=ZBilr$ न्यूटन-मीटर ... (1)

अब,

i = Ia/A, (प्रत्येक चालक में धारा)

B = ϕ/a; जहां a त्रिज्या r प्रति ध्रुव अभिवाह पथ का x-अनुभागीय क्षेत्रफल है।

और, $a=\frac{2\pi rl}{P}$

इन मानों को समीकरण (1) में रखने पर

$T_a=Z\times \frac{\varphi }{a}\times \frac{I_a}{A}\times l\times r$

$T_a=Z\times \frac{\varphi }{2\pi rl/P}\times \frac{I_a}{A}\times l\times r$

$T_a=0.159Z\varphi I_a\times (\frac{P}{A})$

चूँकि, ध्रुवों की संख्या (P) और समानांतर पथों की संख्या (A) स्थिर है,

∴ Ta ∝ ϕ Ia

(i) शंट मोटर के लिए, अभिवाह ϕ व्यावहारिक रूप से स्थिर है

∴ Ta ∝ ϕ Ia

(ii) एक श्रेणी मोटर के लिए, अभिवाह आर्मेचर धारा Ia के सीधे आनुपातिक होता है बशर्ते चुंबकीय संतृप्ति न हो।

∴ Ta ∝ (Ia)2

गणना:

दिया गया है,

P = 6

ϕ = 30 m wb

IL = Ia = 40 A (चूंकि यह DC श्रेणी मोटर है)

Z = 492

तरंग कुंडली के लिए, A = 2

उपरोक्त अवधारणा से,

$T_a=0.159Z\varphi I_a\times (\frac{P}{A})$

or, $T_a=0.159\times 492\times 30\times {10}^{-3}\times 40\times (\frac{6}{2})$

∴ सकल बलाघूर्ण = 28.162 kg m

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।
• $\omega =2\pi \frac{N}{60}$ रेडियन प्रति सेकंड

गणना:

$\omega =\frac{2\times \pi \times 1500}{60}$

= 157.08 रेडियन/सेकंड

शक्ति = उत्पन्न emf × आर्मेचर धारा

= 250 × 50

= 12500 वाट

बलाघूर्ण = शक्ति/गति

= $\frac{12500}{157.08}$

= 79.577 Nm.

अवधारणा:

मोटर की गति को निम्न रूप में दिया गया है

$\omega =\frac{N\times 2\pi }{60}$

मोटर द्वारा विकसित बलाघूर्ण है

T = P / ω

जहाँ

विकसित शक्ति P = EI _a

$E=\frac{\varphi ZNP}{60A}$

$T=\frac{\frac{\varphi ZNP}{60A}{I}_a}{\frac{N\times 2\pi }{60}}=\frac{\varphi Zp{I}_a}{2\pi A}$

गणना:

दिया हुआ,

आर्मेचर धारा I_a = 50 A

ध्रुवों की संख्या p = 4

गमनागमन कुंडलित A = p = 4

चालकों की संख्या Z = 480

प्रति ध्रुव फ्लक्स ϕ = 20 mWb

$T=\frac{\varphi Zp{I}_a}{2\pi A}=\frac{20\times {10}^{-3}\times 480\times 50\times 4}{4\times 2\pi }$

T = 76.4 N-m

अवधारणा:

DC मशीन के लिए, बलाघूर्ण आर्मेचर धारा और फ्लक्स के समानुपाती होता है

T ∝ ϕ Ia

DC शंट मोटर में फ्लक्स स्थिर होता है (यह आर्मेचर धारा पर निर्भर नहीं करता है)। इसलिए बलाघूर्ण आर्मेचर धारा के समानुपाती होता है।

T ∝ Ia

DC श्रेणी मोटर में फ्लक्स आर्मेचर धारा के समानुपाती होता है। इसलिए बलाघूर्ण आर्मेचर धारा के वर्ग के समानुपाती होता है।

Ta ∝ Ia2 (∵ फ्लक्स संतृप्ति उपेक्षित है)

संतृप्ति स्थिति पर DC श्रेणी मोटर में फ्लक्स स्थिर होता है। इसलिए बलाघूर्ण आर्मेचर धारा के समानुपाती होता है।

T ∝ Ia

जहाँ, T = बलाघूर्ण, Ia = आर्मेचर धारा, ϕ = क्षेत्र फ्लक्स

गणना​:

माना I = 10 A पर, बलाघूर्ण T1 है और I = 12 A पर बलाघूर्ण T2 है

$\frac{T_1}{T_2}={\left(\frac{10}{12}\right)}^2$

T2 = 1.44 T1

अर्थात T2 में 44% की वृद्धि

DC मोटर में बलाघूर्ण:

• DC मोटर में उपयोगी यांत्रिक कार्य करने के लिए शाफ़्ट पर उपलब्ध वास्तविक बलाघूर्ण को शाफ़्ट बलाघूर्ण के रूप में जाना जाता है।
• आर्मेचर में विकसित पूर्ण विद्युतचुम्बकीय बलाघूर्ण शाफ़्ट पर उपलब्ध नहीं होता है।
• ऐसा इसलिए होता है क्योंकि इसका एक भाग लौह और यांत्रिक (घर्षण और वायु घर्षण) नुकसानों से पार पाने में लुप्त हो जाता है।
• इसलिए, शाफ़्ट बलाघूर्ण आर्मेचर में विकसित बलाघूर्ण से कुछ कम होता है।
• अतः आमतौर बलाघूर्ण और शाफ़्ट बलाघूर्ण के बीच अंतर को लुप्त बलाघूर्ण के रूप में जाना जाता है।

DC मोटर में शुद्ध विकसित बलाघूर्ण को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है:

T = kϕI_a

जहाँ, T = विकसित बलाघूर्ण

ϕ = आर्मेचर अभिवाह

I_a = आर्मेचर धारा

इसलिए, बलाघूर्ण आर्मेचर अभिवाह और धारा के समानुपाती होता है।

अतः अभिवाह या धारा को बढ़ाने पर बलाघूर्ण भी बढ़ता है।

DC मशीन के लिए, बलाघूर्ण आर्मेचर धारा और फ्लक्स के समानुपाती होता है

T ∝ ϕ Ia

DC शंट मोटर में फ्लक्स स्थिर होता है (यह आर्मेचर धारा पर निर्भर नहीं करता है)। इसलिए बलाघूर्ण आर्मेचर धारा के समानुपाती होता है।

T ∝ Ia

DC श्रेणी मोटर में फ्लक्स आर्मेचर धारा के समानुपाती होता है। इसलिए बलाघूर्ण आर्मेचर धारा के वर्ग के समानुपाती होता है।

Ta ∝ Ia2

संतृप्ति स्थिति पर DC श्रेणी मोटर में फ्लक्स स्थिर होता है। इसलिए बलाघूर्ण आर्मेचर धारा के समानुपाती होता है।

T ∝ Ia

जहाँ, T = बलाघूर्ण, Ia = आर्मेचर धारा, ϕ = क्षेत्र फ्लक्स

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।
• $\omega =2\pi \frac{N}{60}$ रेडियन प्रति सेकंड

गणना:

Given that,​ N = 200 rpm, Pm = 400 W

∴ $\omega =\frac{2\times \pi \times 200}{60}$ =  20.94 रेडियन/सेकंड

बलाघूर्ण = शक्ति / गति

T =  $\frac{400}{20.94}$

T = 19.1 Nm.

D.C. मोटर का बलाघूर्ण:

बलाघूर्ण का अर्थ है एक अक्ष के बारे में बल का घूर्णन या व्यावर्तन आघूर्ण।

बलाघूर्ण एक अक्ष के बारे में एक बल का घूर्णन आघूर्ण है और बल (F) और त्रिज्या (r) के गुणनफल द्वारा एक समकोण पर मापा जाता है जिस पर बल कार्य करता है अर्थात
D.C. मोटर्स

DC मोटर में, प्रत्येक चालक पर एक परिधि बल F द्वारा दूरी r पर कार्य किया जाता है, आर्मेचर की त्रिज्या जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

T = F × r

मान DC मोटर में
r = m में आर्मेचर की औसत त्रिज्या 
$l$ = m में प्रत्येक चालक की प्रभावी लंबाई
Z = आर्मेचर चालकों की कुल संख्या
A = समानांतर पथों की संख्या
i = प्रत्येक चालक में धारा = Ia/A
B = Wb/m2 में औसत अभिवाह घनत्व
ϕ = Wb में प्रति ध्रुव अभिवाह
P = ध्रुवों की संख्या

प्रत्येक चालक पर बल, (F) = $Bil$ न्यूटन

एक चालक के कारण बलाघूर्ण = F × r न्यूटन- मीटर

कुल आर्मेचर बलाघूर्ण, (Ta) = Z F r न्यूटन- मीटर

∴ $T_a=ZBilr$ न्यूटन-मीटर ... (1)

अब,

i = Ia/A, (प्रत्येक चालक में धारा)

B = ϕ/a; जहां a त्रिज्या r प्रति ध्रुव अभिवाह पथ का x-अनुभागीय क्षेत्रफल है।

और, $a=\frac{2\pi rl}{P}$

इन मानों को समीकरण (1) में रखने पर

$T_a=Z\times \frac{\varphi }{a}\times \frac{I_a}{A}\times l\times r$

$T_a=Z\times \frac{\varphi }{2\pi rl/P}\times \frac{I_a}{A}\times l\times r$

$T_a=0.159Z\varphi I_a\times (\frac{P}{A})$

चूँकि, ध्रुवों की संख्या (P) और समानांतर पथों की संख्या (A) स्थिर है,

∴ Ta ∝ ϕ Ia

(i) शंट मोटर के लिए, अभिवाह ϕ व्यावहारिक रूप से स्थिर है

∴ Ta ∝ ϕ Ia

(ii) एक श्रेणी मोटर के लिए, अभिवाह आर्मेचर धारा Ia के सीधे आनुपातिक होता है बशर्ते चुंबकीय संतृप्ति न हो।

∴ Ta ∝ (Ia)2

गणना:

दिया गया है,

P = 4

ϕ = 25 mwb

IL = Ia = 30 A (चूंकि यह DC श्रेणी मोटर है)

Z = 600

तरंग कुंडली के लिए, A = 2

उपरोक्त अवधारणा से,

$T_a=0.159Z\varphi I_a\times (\frac{P}{A})$

or, $T_a=0.159\times 600\times 25\times {10}^{-3}\times 30\times (\frac{4}{2})$

∴ सकल बलाघूर्ण = 143.2 Nm 

मोटर का शाफ्ट बलाघूर्ण (Tsh):

मोटर शाफ्ट पर उपयोगी कार्य करने के लिए जो बलाघूर्ण उपलब्ध होता है, उसे शाफ्ट बलाघूर्ण कहते हैं।

यह Tsh द्वारा दर्शाया गया है।

नीचे दिखाया गया चित्र शाफ्ट बलाघूर्ण की अवधारणा को दिखाता है।

मोटर के आर्मेचर में विकसित कुल या सकल बलाघूर्ण (Ta) शाफ्ट पर उपलब्ध नहीं होता है क्योंकि इसका एक हिस्सा मोटर में लोह और घर्षण हानि पर काबू पाने में खो जाता है।

इसलिए, शाफ्ट बलाघूर्ण Tsh आर्मेचर बलाघूर्ण Ta से कम है।

अंतर Ta - Tsh को लुप्त बलाघूर्ण कहा जाता है।

हम जानते हैं कि, शक्ति (P) = बलाघूर्ण (T) × कोणीय गति (ω)

यहाँ, हमें शाफ़्ट बलाघूर्ण के साथ विचार करना है,

Tsh = $\frac{P}{\omega }$      ----(1)

यदि N, RPM में गति है तो,

कोणीय गति (ω) = $\frac{2\pi N}{60}$     ---(2)

समीकरण (1) और (2) से,

Tsh= $\frac{P\times 60}{2\pi N}$

60/2π = 9.55

इसलिए, Tsh = 9.55 (आउटपुट / N)

अवधारणा:

$T=\frac{ZP\varphi (I_a)}{A60}$

जहाँ, 

T DC मोटर का बलाघूर्ण है

Z चालकों की संख्या है

A समानांतर पथों की संख्या है

P मोटर के ध्रुवों की संख्या है

ϕ मोटर का क्षेत्र फ्लक्स है

I_a आर्मेचर धारा है

किसी भी DC मशीन के लिए,   $(\frac{ZP}{A60})$ स्थिर रहता है

∴ T ∝ ϕ Ia

गणना​:

दिया गया है,

बलाघूर्ण T₁ = 150 N-m

क्षेत्र फ्लक्स में 10% की कमी है

⇒ ϕ₂ = 90% ϕ₁ = 0.9 ϕ₁

साथ ही आर्मेचर धारा 50% तक बढ़ जाती है

⇒ I_a2 = 150% I_a1 = 1.5 I_a1

जैसे T ∝ ϕ I_a

$\frac{T_2}{T_1}=\frac{{\varphi }_2}{{\varphi }_1}\times \frac{I_{a2}}{I_{a1}}$

$\frac{T_2}{150}=\frac{0.9{\varphi }_1}{{\varphi }_1}\times \frac{1.5I_{a1}}{I_{a1}}=1.35$

T₂ = 202.5 N-m

इसलिए बलाघूर्ण का नया मान 202.5 N-m है

अवधारणा:

मोटर का शाफ्ट बलाघूर्ण (Tsh):

मोटर शाफ्ट पर उपयोगी कार्य करने के लिए जो बलाघूर्ण उपलब्ध होता है, उसे शाफ्ट बलाघूर्ण कहते हैं।

यह Tsh द्वारा दर्शाया गया है।

नीचे दर्शाया गया चित्र शाफ्ट बलाघूर्ण की अवधारणा को दिखाता है।

मोटर के आर्मेचर में विकसित कुल या सकल बलाघूर्ण (Ta) शाफ्ट पर उपलब्ध नहीं होता है क्योंकि इसका एक हिस्सा मोटर में लोह और घर्षण हानि पर काबू पाने में खो जाता है।

इसलिए, शाफ्ट बलाघूर्ण Tsh आर्मेचर बलाघूर्ण Ta से कम है।

अंतर Ta - Tsh को लुप्त बलाघूर्ण कहा जाता है।

हम जानते हैं कि, शक्ति (P) = बलाघूर्ण (T) × कोणीय चाल (ω)

यहाँ, हमें क्षयित बलाघूर्ण के माध्यम से लोहे और घर्षण हानि (Wif) के बारे में चिंता है,

इसलिए, लोह और घर्षण हानि (Wif) = लुप्त बलाघूर्ण (Tलुप्त) × कोणीय गति (ω)

या $W_{if}=T_{lost}\times \frac{2\pi N}{60}=T_{lost}\times \frac{N}{9.55}$       ....(1)

गणना:

दिया गया है:

P = 10,000 W, N = 1500 RPM

$P=T\times \omega =T\times \frac{2\pi N}{60}$

$10,000W=T\times \frac{2\times \pi \times 1500}{60}$

T = $\frac{200}{\pi }\mathrm{N}-\mathrm{m}$