Induction Type Energy Meter MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Induction Type Energy Meter - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

विकल्प 2 सही नहीं है क्योंकि PT बुशिंग से उच्च-वोल्टेज लीड को हटाने से आम तौर पर जटिलता और विफलता के संभावित बिंदु कम होते हैं, नहीं बढ़ते हैं। इसलिए यह कहना कि यह शॉर्ट-सर्किट के जोखिम को बढ़ाता है, गलत है।

PT में बुशिंग का कार्य

• जब एक उच्च-वोल्टेज कंडक्टर पृथ्वी विभव पर एक धातु शीट या फ्रेम से गुजरता है, तो आवश्यक इन्सुलेशन बुशिंग के रूप में प्रदान किया जाता है।
• बुशिंग का प्राथमिक कार्य संलग्न कंडक्टर और आसपास के अर्थ किए गए धातु के काम के बीच विद्युत टूटने को रोकना है।
• उच्च वोल्टेज कंडक्टर किसी इन्सुलेट सामग्री (जैसे, चीनी मिट्टी के बरतन, स्टीटाइट) से बनी बुशिंग से गुजरता है।
• ट्रांसफॉर्मर में, बुशिंग इन्सुलेट उपकरण होते हैं जो विद्युत कंडक्टरों (जैसे ट्रांसफॉर्मर लीड) को ट्रांसफॉर्मर टैंक या आवरण से सुरक्षित रूप से गुजरने की अनुमति देते हैं जबकि उच्च वोल्टेज को ट्रांसफॉर्मर के ग्राउंडेड भागों में लीक होने से रोकते हैं।
• उनका प्राथमिक उद्देश्य इन्सुलेशन है, यह सुनिश्चित करना कि उच्च-वोल्टेज लीड टैंक और आसपास के वातावरण से सुरक्षित हैं।
• बुशिंग सर्किट को शॉर्ट करने या विद्युत दोष पैदा किए बिना ट्रांसफॉर्मर से विद्युत कनेक्शन को बाहर निकालने का एक सुरक्षित तरीका प्रदान करते हैं।
• वे उच्च वोल्टेज और धाराओं को संभालने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, साथ ही कंडक्टर और ट्रांसफॉर्मर टैंक के बीच किसी भी संभावित ढांकता हुआ टूटने को रोकते हैं।

विभव ट्रांसफार्मर

एक विभव ट्रांसफार्मर (PT), जिसे वोल्टेज ट्रांसफार्मर के रूप में भी जाना जाता है, एक उपकरण ट्रांसफार्मर है जिसका उपयोग बिजली प्रणालियों में मीटरिंग और सुरक्षा के लिए उच्च वोल्टेज को कम, मापने योग्य मान में कम करने के लिए किया जाता है।

PT एक नियमित ट्रांसफार्मर के समान सिद्धांत पर काम करते हैं, लेकिन सटीकता और सुरक्षा के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, बिजली वितरण के लिए नहीं।

विकल्प 3 सही नहीं है क्योंकि:

• PT में वोल्टेज माप की सटीकता मुख्य रूप से अनुपात त्रुटि पर निर्भर करती है, न कि केवल शक्ति कोण (फ़ेज़ कोण) त्रुटि पर।
• शक्ति कोण त्रुटि (या फ़ेज़ त्रुटि) शक्ति और ऊर्जा माप को प्रभावित करती है (चूँकि इसमें फ़ेज़ संबंध शामिल हैं), लेकिन अकेले वोल्टेज माप को नहीं।
• वोल्टेज माप ज्यादातर अनुपात त्रुटि से प्रभावित होता है, जो आदर्श वोल्टेज रूपांतरण अनुपात से विचलन है।

ऊर्जा मीटर का निर्माण

चालक तंत्र:

• विद्युत चुंबक चालक तंत्र का मुख्य घटक है। चालक तंत्र में दो कुंडलियाँ होती हैं: धारा कुंडली और विभव कुंडली।
• धारा कुंडली लोड के साथ श्रेणीक्रम में जुड़ी होती है और विभव कुंडली आपूर्ति के साथ समानांतर में जुड़ी होती है।

गतिमान तंत्र:

• गतिमान तंत्र मिश्र धातु के शाफ्ट पर लगा हुआ एल्यूमीनियम डिस्क है। चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण डिस्क में भँवर धारा प्रेरित होती है।
• फ्लक्स और डिस्क की अन्योन्य क्रिया विक्षेपण बल आघूर्ण उत्पन्न करती है। जब उपकरण शक्ति का उपभोग करते हैं, तो एल्यूमीनियम डिस्क घूमना शुरू कर देती है, और कुछ घुमावों के बाद, डिस्क लोड द्वारा उपयोग की गई इकाई प्रदर्शित करती है।

ब्रेकिंग तंत्र:

• एल्यूमीनियम डिस्क के घूर्णन को कम करने के लिए स्थायी चुंबक का उपयोग किया जाता है। एल्यूमीनियम डिस्क अपने घूर्णन के कारण भँवर धारा प्रेरित करती है।
• भँवर धारा स्थायी चुंबक के चुंबकीय फ्लक्स को काटती है और इस प्रकार ब्रेकिंग बल आघूर्ण उत्पन्न करती है। यह ब्रेकिंग बल आघूर्ण डिस्क की गति का विरोध करता है, इस प्रकार इसकी गति को कम करता है।

पंजीकरण तंत्र:

• पंजीकरण या गणना तंत्र का मुख्य कार्य एल्यूमीनियम डिस्क के घुमावों की संख्या को रिकॉर्ड करना है। घूर्णन की गति शक्ति के समानुपाती होगी, यदि वोल्टेज कुंडली और धारा कुंडली फ्लक्स के बीच का कला कोण 90° है।
• यह सुनिश्चित करता है कि प्रेरित भँवर धाराएँ चुंबकीय क्षेत्रों के साथ ठीक से अन्योन्य क्रिया करती हैं, जिससे सही बल आघूर्ण उत्पन्न होता है।
• इसलिए, सटीक शक्ति माप के लिए, दाब कुंडली धारा को आपूर्ति वोल्टेज से 90° आगे या पीछे होना चाहिए।

• ऊर्जा मीटर द्वारा प्रति किलोवाट-घंटा में किए गए क्रांतियों की संख्या को ऊर्जा मीटर का मीटर स्थिरांक कहा जाता है।
• मीटर स्थिरांक की इकाई प्रति किलोवाट-घंटा क्रांति (rev/kWh) होती है
• यह एक विशेष ऊर्जा मीटर के लिए स्थिर होता है।

मीटर स्थिरांक = मीटर द्वारा क्रांतियों की संख्या/खपत ऊर्जा

अतिरिक्त जानकारी

ऊर्जा मीटर:

• ऊर्जा मीटर विद्युत ऊर्जा को किलोवाट-घंटा में मापता है।
• इसे किलोवाट-घंटा मीटर या प्रतिबाधा प्रकार वाट-घंटा मीटर के रूप में भी जाना जाता है।
• यह ''एकीकृत उपकरणों'' का एक प्रकार है।

घटक:

चालक प्रणाली:

• इस प्रणाली के घटक दो सिलिकॉन स्टील पटलित विद्युत चुम्बक हैं
• ऊपरी चुंबक→ शंट चुंबक→ विभव कुंडली के रूप में व्यवहार करते हैं
• निचला चुंबक→ श्रेणी चुंबक→ धारा कुंडली के रूप में व्यवहार करते हैं

चल प्रणाली:

इस प्रणाली में, दो विद्युत चुम्बकों के बीच वायु अंतराल में एक पतली एल्युमीनियम डिस्क रखी जाती है तथा उसे एक ऊर्ध्वाधर शाफ्ट पर स्थापित किया जाता है, जो घूर्णन के लिए स्वतंत्र होती है।

पंजीयन प्रणाली:

यह डिस्क के कुंडलों की संख्या को रजिस्टर करता है जो सीधे किलोवाट-घंटा में खपत ऊर्जा के समानुपाती होती है।

आरोधन प्रणाली:

इस प्रणाली में एक स्थायी चुंबक होता है जिसे आरोध चुंबक कहा जाता है। यह डिस्क के पास स्थित होता है ताकि भंवर धाराएं प्रेरित हों और डिस्क को एक आरोधन बलाघूर्ण मिले।

संकल्पना:

ऊर्जा मीटर में मीटर स्थिरांक (K) को निम्न रूप में ज्ञात किया गया है, 

\(K=\frac{R}{E}\)

और, \(R\propto E\)

जहाँ, 

R चक्कर की संख्या है और E, kWh में उपभुक्त ऊर्जा है। 

और, E = VItcos ϕ

गणना:

दिया गया है कि, 

वोल्टेज = 230 V

धारा = 4 A

cos ϕ = 1

6 घंटे में उपभुक्त ऊर्जा को निम्न रूप में ज्ञात किया गया है, 

E₁ = 230 × 4 × 6 × 1 = 5520 Wh

R₁ = 2208

उपरोक्त संकल्पना से, 

\(R\propto E\)

\(\therefore R_1E_2=R_2E_1\)

दिया गया है, R₂ = 1240

इसलिए, 

\(E_2=\frac{R_2E_1}{R_1}=\frac{1240\times5520}{2208}=3100\ Wh\)

अतः 1240 चक्कर में उपभुक्त ऊर्जा 3.1 kWh है। 

संकल्पना:

मीटर स्थिरांक, \(K=\frac{R}{E}\)

जहां R = क्रांति

E = kWh में ऊर्जा

दी गई वास्तविक क्रांति (K_A) = 500

यदि मीटर किलोवाट या 1 kW के पूर्ण भार को मापने के लिए 50 क्रांति लगाने में 86 सेकंड का समय लेता है

अब, ऊर्जा = शक्ति × समय = 4.4 kW × 86 सेकंड = 378 kWsec

सेकंड को घंटे में बदलने के लिए हमें 3600 से भाग देना होगा

इसलिए, E = 378/3600 kWh

अब, मापी गई क्रांति (K_M) = \(\frac{50}{378/3600}=476\)

त्रुटि = KM - KA = 476 - 500 = - 24

अब, % त्रुटि = \(\frac{-24}{500}\times 100=-4.8\%\)

संकल्पना

1ϕ ऊर्जा मीटर का मीटर स्थिरांक निम्न द्वारा दिया जाता है:

\(Meter \space constant\space = {No. \space of \space revolutions \space in \space 1 \space hr\over No. \space of \space kW \space in \space 1 \space hr}\)

गणना

दिया गया है, V = 230 वोल्ट

I = 20 A 

cos ϕ = 1

P = VI cos ϕ 

P = 230 × 20 × 1 = 4.6 kW

1 घंटे में चक्करों की संख्या = 2300/2 = 1150

\(Meter \space constant\space = {1150 \over 4.6}\)

मीटर स्थिरांक = 250 चक्कर / kWh

• प्रेरण प्रकार के ऊर्जा मीटर में विसर्पण वह घटना होती है, जिसमें एल्यूमीनियम डिस्क लगातार घूमती है जब केवल दबाव कुण्डल में वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है और धारा कुंडल के माध्यम से कोई विद्युत धारा प्रवाहित नहीं होती है।
• यह उस प्रकार की त्रुटि है, जिसमें ऊर्जा मीटर, मीटर से बिना कोई भार संलग्न होने पर भी, ऊर्जा की बहुत कम मात्रा का उपभोग करता है।
• विसर्पण हलके भार की स्थिति में भी डिस्क की गति को बढ़ता है जो मीटर पठन में वृद्धि करता है। कंपन, पथभ्रष्ट चुंबकीय क्षेत्र और विभव कुंडल में अतिरिक्त वोल्टेज भी विसर्पण के लिए जिम्मेदार हैं।
• अत्यधिक घर्षण की वजह से विसर्पण त्रुटि होती है। मुख्य ड्राइविंग बलाघूर्ण बिना किसी भार पर अनुपस्थित होता है। इसलिए क्षतिपूर्ति फलक द्वारा प्रदान किए गए अतिरिक्त बलाघूर्ण के कारण डिस्क घूर्णन करती है।

Additional Information

• शून्य भार पर इस विसर्पण को रोकने के लिए धुरी के विपरीत किनारों पर डिस्क में दो छिद्र या स्लॉट ड्रिल किए जाते हैं
• यह क्षेत्र में पर्याप्त विकृति का कारण बनते हैं; इसके परिणामस्वरुप जब एक छिद्र शंट चुम्बक के तहत आता है तो डिस्क स्थिर रहती है

प्रयुक्त सूत्र:

मीटर स्थिरांक (K) = \(\frac{R}{E}\)

यहाँ, R प्रति घंटा चक्कर है

E, kWh में ऊर्जा है

अनुप्रयोग:

हमारे पास है,

V = 200 वोल्ट

K = 200

यदि 0.8 pf पश्चगामी पर धारा 20 A है तो

अत,

P = 200 × 20 × 0.8 = 3.2 kW

1 घंटे में ऊर्जा = 3.2 kWh

उपरोक्त अवधारणा से,

R = EK = 3.2 × 200 = 640 चक्कर/घंटा

अब, मिनटों में चक्कर = 10.67 rpm

ऊर्जा मीटर:

• ऊर्जा मीटर किलोवाट घंटा में विद्युतीय ऊर्जा को मापता है। 
• इसे किलोवाट -घंटा मीटर या प्रेरण प्रकार के वाट - घंटा मीटर के रूप में भी जाना जाता है। 
• यह "एकीकरण उपकरणों" का एक प्रकार है। 

घटक:

चालन प्रणाली:

• इस प्रणाली के घटक दो सिलिकॉन इस्पात परतदार विद्युतचुम्बक हैं। 
• ऊपरी चुंबक → शंट चुंबक → विभव कुण्डल के रूप में व्यवहार करते हैं। 
• निचला चुंबक → श्रृंखला चुंबक → धारा कुण्डल के रूप में व्यवहार करते हैं।

गतिमान प्रणाली: 

इस प्रणाली में एक पतला एल्युमीनियम डिस्क दो विद्युतचुम्बक के बीच वायु अंतराल में स्थित होता है और ऊर्ध्वाधर शाफ़्ट पर आलंबित होता है जो घूमने के लिए स्वतंत्र होता है।

पंजीकृत प्रणाली: 

यह डिस्क के घूर्णन की संख्या को पंजीकृत करता है जो किलोवाट-घंटा में प्रत्यक्ष रूप से उपभुक्त ऊर्जा के समानुपाती होती है।

ब्रैकिंग प्रणाली: 

इस प्रणाली में ब्रेक चुंबक नामक एक स्थायी चुंबक होता है। यह डिस्क के निकट स्थित होता है जिससे भंवर धाराएं प्रेरित होते हैं और डिस्क के लिए ब्रैकिंग बलाघूर्ण होता है।

हल:

ऊर्जा मीटर की डिस्क एल्यूमीनियम से बनी होती है।

ऊर्जा मीटर:

• ऊर्जा मीटर किलोवाट घंटा में विद्युतीय ऊर्जा को मापता है। 
• इसे किलोवाट -घंटा मीटर या प्रेरण प्रकार के वाट - घंटा मीटर के रूप में भी जाना जाता है। 
• यह "एकीकरण उपकरणों" का एक प्रकार है। 

ऊर्जा मापी

जिस मीटर का उपयोग विद्युत भार द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा को मापने के लिए किया जाता है, उसे ऊर्जा मापी के रूप में जाना जाता है।

यह एक प्रकार का एकीकृत उपकरण है।

ऊर्जा मापी का निर्माण

1.) चालन प्रणाली

• विद्युत चुंबक चालन तंत्र का मुख्य घटक है।
• चालन तंत्र में दो विद्युत चुंबक होते हैं। ऊपरी वाले को शंट विद्युत चुंबक कहा जाता है, और निचले वाले को श्रेणी विद्युत चुंबक कहा जाता है।
• श्रेणी विद्युत चुंबक धारा कुंडली से प्रवाहित भार धार प्रवाह से उत्तेजित होती है।
• शंट विद्युत चुंबक की कुंडली सीधे आपूर्ति से जुड़ी होती है और इसलिए शंट वोल्टता के समानुपाती धारा को वहन करती है। इस कुंडली को दाब कुंडली कहा जाता है।
• चुंबक के मध्य भाग में कॉपर बैंड होता है। ये बैंड समायोज्य हैं। कॉपर बैंड का मुख्य कार्य शंट चुंबक द्वारा उत्पादित अभिवाह को इस तरह से संरेखित करना है कि यह आपूर्तित वोल्टता के बिल्कुल लंबवत होता है।

2. गतिमान प्रणाली:

• गतिमान प्रणाली मिश्रधातु के शाफ्ट पर आरोपित एल्यूमीनियम डिस्क है।
• डिस्क को दो विद्युत चुंबकों के मध्य वायु अंतराल में रखा जाता है।
• चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण डिस्क में भंवर धारा प्रेरित होता है। इस भंवर धारा को चुंबकीय अभिवाह द्वारा वियोजित किया जाता है। अभिवाह और डिस्क की परस्पर क्रिया विक्षेपण बलाघूर्ण को प्रेरित करती है।
• जब उपकरण बिजली की खपत करते हैं, तो एल्यूमीनियम डिस्क घूर्णन करने लगती है, और कुछ घुर्णनों के बाद, डिस्क भार द्वारा उपयोग की जाने वाली इकाई को प्रदर्शित करती है।

​3.) आरोध प्रणाली

• स्थायी चुंबक का उपयोग एल्यूमीनियम डिस्क के घूर्णन को कम करने के लिए किया जाता है।
• यह आरोध बल आघूर्ण डिस्क की गति का विरोध करता है, जिससे इसकी चाल घट जाती है।
• स्थायी चुंबक समायोज्य होता है जिसके कारण चुंबक को दूसरी त्रिज्य स्थिति में स्थानांतरित करके आरोध बलाघूर्ण को भी समायोजित किया जाता है।

4.) पंजीकरण (गणना तंत्र):

• पंजीकरण या गणना तंत्र का मुख्य कार्य एल्यूमीनियम डिस्क के घूर्णन की संख्या को दर्ज करना है।
• उनका घूर्णन किलोवाट घंटे में भार द्वारा खपत ऊर्जा के अनुक्रमानुपाती होता है।

ऊर्जा मीटर:

ऊर्जा मीटर की ब्रैकिंग प्रणाली:

• इस प्रणाली का मुख्य भाग ब्रेक चुम्बक नामक स्थायी चुंबक होता है। 
• यह डिस्क के निकट इस प्रकार स्थित होता है जिससे भंवर धाराएं चुम्बकीय क्षेत्र के माध्यम से घूर्णी डिस्क की गतिविधि के कारण इसमें प्रेरित होती है। 
• यह भंवर धारा अभिवाह के साथ प्रतिक्रिया करती है और ब्रैकिंग बलाघूर्ण लगाती है जो डिस्क की गति का विरोध करता है। डिस्क की गति को परिवर्ती अभिवाह द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। 
• यदि ऊर्जा मीटर तेजी से चलता है, तो इसे ब्रैकिंग चुंबक की स्थिति को संयोजित करके और इसे डिस्क से दूर करके धीमा किया जा सकता है और गति को बढ़ाने के लिए इसे डिस्क के केंद्र से निकट गतिमान किया जाता है। 

ब्रैकिंग बलाघूर्ण को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है

\({T_B} \propto N\phi _m^2d\)

 ⇒ N ∝ 1 / d

∴ ऊर्जा मीटर की गति (N) स्पिंडल और स्थायी चुंबक के बीच की दूरी (d) के व्युत्क्रमानुपाती होती है। 

इसलिए, डिस्क की गति को धीमा करने की क्षतिपूर्ति के लिए ब्रैकिंग चुंबक की स्थिति को समायोजित करके और इसे डिस्क के केंद्र से दूर गतिमान करके। 

प्रयुक्त सूत्र:

मीटर स्थिरांक (K) = \(\frac{R}{E}\)

यहाँ, R प्रति घंटा चक्कर है

E kWh में ऊर्जा है

अनुप्रयोग:

हमारे पास है,

V = 250 वोल्ट

I = 15 A

एक घंटे में,

खपत की गयी ऊर्जा  (E) = (250 × 15 × 1) Wh = (250 × 15 × 10-3) kWh

K = 400

उपरोक्त अवधारणा से,

R = KE = 400 × (250 × 15 × 10-3) = 1500 rev/hour

यहां प्रश्न rpm में चक्कर से संबंधित है।

इसलिए, R(rpm) = \(\frac{1500}{60}=25\)