Synchronous Impedance Method MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Synchronous Impedance Method - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

एक प्रत्यावर्तित्र में वोल्टेज विनियमन

प्रत्यावर्तित्र के वोल्टेज विनियमन को पूर्ण-भार निर्धारण वोल्टेज द्वारा विभाजित शून्य भार से पूर्ण-भार निर्धारण मान में टर्मिनल वोल्टेज में परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

$VR=\frac{E-V}{V}$

वोल्टेज विनियमन ज्ञात करने की EMF विधि

• EMF विधि द्वारा प्रत्यावर्तित्र के वोल्टेज विनियमन में सभी आर्मेचर मापदंडों (आर्मेचर प्रतिरोध, आर्मेचर क्षरण प्रतिघात, आर्मेचर प्रतिक्रिया) की EMF मात्रा शामिल होती है।
• इसके लिए, इस पद्धति को लागू करने के लिए खुला और लघु परिपथ डेटा दोनों आवश्यक हैं।
• आर्मेचर प्रतिक्रिया के कारण होने वाली गिरावट पर विचार नहीं किया जाता है, क्योंकि यह किसी भी भौतिक तत्व के कारण नहीं होती है, बल्कि मुख्य अभिवाह के साथ आर्मेचर अभिवाह की परस्पर क्रिया के कारण होती है।
• EMF विधि द्वारा गणना की गई वोल्टेज विनियमन, विनियमन के वास्तविक मान से काफी अधिक है। इसलिए इसे निराशात्मक पद्धति कहा जाता है।

​ Additional Information

• वोल्टेज विनियमन ज्ञात करने के अन्य तरीके MMF विधि और पोटीयर त्रिकोण विधि हैं।
• MMF विधि द्वारा गणना की गई वोल्टेज विनियमन विनियमन के वास्तविक मान से बहुत कम है। इसलिए इसे आशावादी पद्धति कहा जाता है।
• प्रत्यावर्तित्र के वोल्टेज विनियमन को ज्ञात करने के लिए पोटियर त्रिकोण विधि सबसे सटीक विधि है।

सही उत्तर विकल्प 2 है):( 5.8 Ω)

अवधारणा:

OCC और SCC की सहायता से तुल्यकालिक प्रतिबाधा (Zs) ज्ञात करना:

तुल्यकालिक प्रतिबाधा, क्षेत्र धारा (उत्तेजना) के समान मान पर प्रति चरण खुले परिपथ वोल्टेज और लघु परिपथ आर्मेचर धारा का अनुपात है।

मान लें कि रेटेड क्षेत्र धारा IA है, और हमें इस मान पर ओपन सर्किट वोल्टेज और शॉर्ट सर्किट आर्मेचर धारा को ग्राफ में दिखाए अनुसार प्लॉट करके ज्ञात करना है,

उपरोक्त विशेषताओं से, रेटेड फील्ड करंट (IA) पर,

ओपन सर्किट वोल्टेज (V _OC ) = OB

शॉर्ट सर्किट करंट (आई _एससी ) = ओसी

तुल्यकालिक प्रतिबाधा (Zs) = $\frac{OB}{OC}$ Ω

Z ² = R ² + X ² की अवधारणा का उपयोग करने से,

हम आसानी से तुल्यकालिक प्रतिघात का पता लगा सकते हैं। तथा

आर्मेचर प्रतिरोध का पता वोल्टेज परीक्षण विधि या (वीए या एवी) विधि का उपयोग करके लगाया जाएगा।

गणना:

दिया गया

आर _ए = 0.5 Ω

क्षेत्र धारा = 40 ए

आई _एससी = 200 ए

वी _ओसी = 1160 वी

अतः, Z _S = $\frac{V_{oc}}{I_{SC}}$

= $\frac{1160}{200}$

= 5.8 Ω

संकल्पना: 

OCC और SCC की सहायता से तुल्यकालिक प्रतिबाधा (Zs) ज्ञात करना:

तुल्यकालिक प्रतिबाधा खुला परिपथ वोल्टेज प्रति कला से क्षेत्र धारा (उत्तेजन) के समान मान पर लघु-परिपथ आर्मेचर धारा का अनुपात होती है।

माना कि निर्धारित क्षेत्र धारा IA है, और हमें इस मान पर खुला परिपथ वोल्टेज और लघु-परिपथ आर्मेचर धारा को ज्ञात करना है, जैसा कि ग्राफ में दिखाया गया है,

उपरोक्त अभिलक्षण से, निर्धारित क्षेत्र धारा (IA) पर,

खुला परिपथ वोल्टेज (VOC) = OB
लघु-परिपथ धारा (ISC) = OC

तुल्यकालिक प्रतिबाधा (Zs) =  $\frac{OB}{OC}$Ω

Z2 = R2 + X2, की अवधारणा के प्रयोग से

हम आसानी से तुल्यकालिक प्रतिघात ज्ञात करते हैं। और

आर्मेचर प्रतिरोध को वोल्टेज परीक्षण विधि या (VA या AV) विधि का उपयोग करके ज्ञात किया जाएगा।

Additional Information

1. SCC (लघु परिपथ अभिलाक्षणिक ):

इस विधि में, आर्मेचर टर्मिनल को तीन एमीटर से लघु परिपथ किया जाता है जैसा कि दिखाया गया है,

• प्रत्यावर्तक तुल्यकालिक गति से चल रहा है।
• प्रारंभिक चरण में, क्षेत्र धारा को पहले शून्य तक घटाया जाना चाहिए और निर्धार मान के 150% तक बढ़ाया जाना चाहिए।
• क्षेत्र धारा तीन एमीटर पाठ्यांक का औसत होगा।
• इस पद्धति का उपयोग करके हमने कम समय में बिना अधिक गर्म किए उत्तेजन या क्षेत्र धारा के विभिन्न मानों पर आर्मेचर धारा प्राप्त की।
• इस पाठ्यांक के अनुसार, हम दिखाए गए अनुसार क्षेत्र धारा और आर्मेचर धारा के बीच की विशेषताओं को प्लॉट करते हैं,

2. OCC (खुला-परिपथ अभिलाक्षणिक):

इस विधि में अल्टर तुल्यकालिक गति से चलता है और भार टर्मिनल को दिखाए गए अनुसार खुला रखा जाता है 

• क्षेत्र धारा को धीरे-धीरे चरणों में बढ़ाया जाता है और टर्मिनल वोल्टेज को प्रत्येक चरण में वोल्टमीटर की मदद से मापा जाता है जैसा कि परिपथ में दिखाया गया है।
• क्षेत्र धारा को इस तरह से बढ़ाया जाता है कि हम निर्धार वोल्टेज को 125% तक प्राप्त कर सकें।
• फिर दिखाए गए अनुसार आर्मेचर टर्मिनल वोल्टेज और क्षेत्र धारा के बीच एक ग्राफ प्लॉट किया जाता है।

अवधारणा:

विवृत परिपथ परीक्षण:

• इस परीक्षण का उपयोग तुल्यकालिक प्रतिबाधा के निर्धारण के लिए किया जाता है।
• प्रत्यावर्तक रेटेड तुल्यकालिक गति से चल रहा है, और भार टर्मिनलों को खुला रखा गया है।
• रेटेड वोल्टेज की तुलना में 25% अधिक यानी रेटेड वोल्टेज के 125% तक प्राप्त करने के लिए उत्तेजित धारा बढ़ाई जा सकती है ।
• एक आलेख विवृत परिपथ फेज वोल्टेज Eg और क्षेत्र धारा If के बीच खींचा जाता है। इस प्रकार प्राप्त वक्र को ओपन सर्किट कैरेक्टरिस्टिक (O.C.C) कहा जाता है।
• O.C.C के रैखिक भाग को वायु अंतराल लाइन बनाने के लिए बढ़ाया जाता है।

विवृत परिपथ विशेषता (O.C.C) और वायु अंतराल लाइन को नीचे के चित्र में दिखाया गया है

लघु परिपथन परीक्षण:

• मशीन रेटेड तुल्यकालिक गति से संचालित होती है और आर्मेचर टर्मिनलों को एक एमीटर के माध्यम से लघु परिपथन किया जाता है।
• अब, क्षेत्र धारा धीरे-धीरे शून्य से तब तक बढ़ती है, जब तक कि लघु परिपथन आर्मेचर धारा अपने सुरक्षित अधिकतम मान तक नहीं पहुंच जाती है रेटेड धारा के लगभग 125 से 150% के बराबर।
• आर्मेचर को अधिक गर्म होने से बचाने लिए थोड़े समय में लैटर रीडिंग ली जा सकती है।
• जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, लघु परिपथन धारा Isc और क्षेत्र धारा if के बीच एक आलेख खींचा जाता है।

नए आधार के साथ प्रति इकाई गणना:

$Z_{pu(new)}=Z_{pu(old)}\times (\frac{MV{A}_{new}}{MV{A}_{old}})(\frac{k{V}_{bold}}{k{V}_{bnew}}{)}^2$

स्पष्टीकरण:

दिया हुआ,

रेटेड kVA, S = 10 kVA

रेटेड वोल्टेज, V = 200 V

पुराना आधार : 10 kVA, 200 V

रेटेड आर्मेचर धारा।

$I_{rated}=\frac{10\times {10}^3}{200}=50A$

$Z_{base}=\frac{V_{rated}}{I_{rated}}=\frac{200}{50}=4\mathrm{\Omega }$

क्षेत्र धारा, If1 = 2 A ,Irated = 50 A उत्पन्न करता है

∴ क्षेत्र धारा, If2 = 5 A आर्मेचर धारा उत्पन्न करेगा,

$I_a=\frac{5}{2}\times 50=125A$

जो और कुछ नहीं बल्कि लघु परिपथन आर्मेचर धारा है।

Isc = 125 A, Voc = 200 V

तुल्यकालिक प्रतिबाधा,

$Z_s=\frac{V_{oc}}{I_{sc}}=\frac{200}{125}=1.6\mathrm{\Omega }$

$(Z_s{)}_{pu}=\frac{Z_s}{Z_{base}}=\frac{1.6}{4}=0.4pu$

नया आधार: 20 kVA, 200 V

अवधारणा भाग में उल्लिखित सूत्र का उपयोग करते हुए,

$(Z_{pu}{)}_{new}=0.4\times (\frac{20}{10})(\frac{200}{200}{)}^2=0.8pu$

इसलिए, 20 kVA, 200 V आधार के लिए, तुल्यकालिक प्रतिबाधा = 0.8 pu

संकल्पना: 

सामान्यतौर पर वोल्टेज विनियमन गणना के लिए हम निम्नलिखित विधियों का उपयोग करते हैं।

1. तुल्यकालिक प्रतिबाधा या emf विधि 

2. आर्मेचर मोड़ या mmf विधि 

3. शून्य PF या पॉटियर विधि

तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि:

• एक आवर्तित्र के वोल्टेज विनियमन की गणना के लिए तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि को EMF विधि कहा जाता है।
• तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि या EMF विधि एक काल्पनिक प्रतिघात द्वारा आर्मेचर प्रतिक्रिया के प्रभाव को प्रतिस्थापित करने की संकल्पना पर आधारित होता है।
• यह तरीका सटीक नहीं है क्योंकि यह एक परिणाम देता है जो वास्तविक मान से अधिक होता है। इसी कारण इसे निराशात्मक विधि कहा जाता है।
• विनियमन की गणना के लिए तुल्यकालिक विधि को प्रति फेज आर्मेचर प्रतिरोध, खुला-परिपथ विशेषता और लघु परिपथ विशेषता की आवश्यकता होती है।

आर्मेचर मोड़ विधि:

इसे MMF विधि के रूप में भी जाना जाता है। यह वह मान प्रदान करता है जो वास्तविक मान से कम होता है। इसी कारण इसे आशावादी विधि कहा जाता है।

MMF विधि द्वारा वोल्टेज विनियमन की गणना के लिए निम्नलिखित जानकारी की आवश्यकता होती है। वे निम्न हैं:

• प्रति फेज स्टेटर वाइंडिंग का प्रतिरोध 
• तुल्यकालिक गति पर खुला परिपथ विशेषता
• रेटेड लघु परिपथ धारा पर क्षेत्र धारा

पॉटियर त्रिभुज विधि:

• यह विधि आर्मेचर और उनके प्रभावों के रिसाव प्रतिघात के अलगाव पर निर्भर करता है।
• इसका प्रयोग आर्मेचर प्रतिक्रिया के समकक्ष रिसाव प्रतिघात और क्षेत्र धारा को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
• यह वोल्टेज विनियमन की सबसे सटीक विधि है।
• विनियमन की गणना करने के लिए इसे खुला परिपथ विशेषता और शून्य शक्ति गुणांक विशेषता की आवश्यकता होती है।

एक प्रत्यावर्तित्र में वोल्टेज विनियमन

प्रत्यावर्तित्र के वोल्टेज विनियमन को पूर्ण-भार निर्धारण वोल्टेज द्वारा विभाजित शून्य भार से पूर्ण-भार निर्धारण मान में टर्मिनल वोल्टेज में परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

$VR=\frac{E-V}{V}$

वोल्टेज विनियमन ज्ञात करने की EMF विधि

• EMF विधि द्वारा प्रत्यावर्तित्र के वोल्टेज विनियमन में सभी आर्मेचर मापदंडों (आर्मेचर प्रतिरोध, आर्मेचर क्षरण प्रतिघात, आर्मेचर प्रतिक्रिया) की EMF मात्रा शामिल होती है।
• इसके लिए, इस पद्धति को लागू करने के लिए खुला और लघु परिपथ डेटा दोनों आवश्यक हैं।
• आर्मेचर प्रतिक्रिया के कारण होने वाली गिरावट पर विचार नहीं किया जाता है, क्योंकि यह किसी भी भौतिक तत्व के कारण नहीं होती है, बल्कि मुख्य अभिवाह के साथ आर्मेचर अभिवाह की परस्पर क्रिया के कारण होती है।
• EMF विधि द्वारा गणना की गई वोल्टेज विनियमन, विनियमन के वास्तविक मान से काफी अधिक है। इसलिए इसे निराशात्मक पद्धति कहा जाता है।

​ Additional Information

• वोल्टेज विनियमन ज्ञात करने के अन्य तरीके MMF विधि और पोटीयर त्रिकोण विधि हैं।
• MMF विधि द्वारा गणना की गई वोल्टेज विनियमन विनियमन के वास्तविक मान से बहुत कम है। इसलिए इसे आशावादी पद्धति कहा जाता है।
• प्रत्यावर्तित्र के वोल्टेज विनियमन को ज्ञात करने के लिए पोटियर त्रिकोण विधि सबसे सटीक विधि है।

सही उत्तर विकल्प 2 है):( 5.8 Ω)

अवधारणा:

OCC और SCC की सहायता से तुल्यकालिक प्रतिबाधा (Zs) ज्ञात करना:

तुल्यकालिक प्रतिबाधा, क्षेत्र धारा (उत्तेजना) के समान मान पर प्रति चरण खुले परिपथ वोल्टेज और लघु परिपथ आर्मेचर धारा का अनुपात है।

मान लें कि रेटेड क्षेत्र धारा IA है, और हमें इस मान पर ओपन सर्किट वोल्टेज और शॉर्ट सर्किट आर्मेचर धारा को ग्राफ में दिखाए अनुसार प्लॉट करके ज्ञात करना है,

उपरोक्त विशेषताओं से, रेटेड फील्ड करंट (IA) पर,

ओपन सर्किट वोल्टेज (V _OC ) = OB

शॉर्ट सर्किट करंट (आई _एससी ) = ओसी

तुल्यकालिक प्रतिबाधा (Zs) = $\frac{OB}{OC}$ Ω

Z ² = R ² + X ² की अवधारणा का उपयोग करने से,

हम आसानी से तुल्यकालिक प्रतिघात का पता लगा सकते हैं। तथा

आर्मेचर प्रतिरोध का पता वोल्टेज परीक्षण विधि या (वीए या एवी) विधि का उपयोग करके लगाया जाएगा।

गणना:

दिया गया

आर _ए = 0.5 Ω

क्षेत्र धारा = 40 ए

आई _एससी = 200 ए

वी _ओसी = 1160 वी

अतः, Z _S = $\frac{V_{oc}}{I_{SC}}$

= $\frac{1160}{200}$

= 5.8 Ω

अवधारणा:

विवृत परिपथ परीक्षण:

• इस परीक्षण का उपयोग तुल्यकालिक प्रतिबाधा के निर्धारण के लिए किया जाता है।
• प्रत्यावर्तक रेटेड तुल्यकालिक गति से चल रहा है, और भार टर्मिनलों को खुला रखा गया है।
• रेटेड वोल्टेज की तुलना में 25% अधिक यानी रेटेड वोल्टेज के 125% तक प्राप्त करने के लिए उत्तेजित धारा बढ़ाई जा सकती है ।
• एक आलेख विवृत परिपथ फेज वोल्टेज Eg और क्षेत्र धारा If के बीच खींचा जाता है। इस प्रकार प्राप्त वक्र को ओपन सर्किट कैरेक्टरिस्टिक (O.C.C) कहा जाता है।
• O.C.C के रैखिक भाग को वायु अंतराल लाइन बनाने के लिए बढ़ाया जाता है।

विवृत परिपथ विशेषता (O.C.C) और वायु अंतराल लाइन को नीचे के चित्र में दिखाया गया है

लघु परिपथन परीक्षण:

• मशीन रेटेड तुल्यकालिक गति से संचालित होती है और आर्मेचर टर्मिनलों को एक एमीटर के माध्यम से लघु परिपथन किया जाता है।
• अब, क्षेत्र धारा धीरे-धीरे शून्य से तब तक बढ़ती है, जब तक कि लघु परिपथन आर्मेचर धारा अपने सुरक्षित अधिकतम मान तक नहीं पहुंच जाती है रेटेड धारा के लगभग 125 से 150% के बराबर।
• आर्मेचर को अधिक गर्म होने से बचाने लिए थोड़े समय में लैटर रीडिंग ली जा सकती है।
• जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, लघु परिपथन धारा Isc और क्षेत्र धारा if के बीच एक आलेख खींचा जाता है।

नए आधार के साथ प्रति इकाई गणना:

$Z_{pu(new)}=Z_{pu(old)}\times (\frac{MV{A}_{new}}{MV{A}_{old}})(\frac{k{V}_{bold}}{k{V}_{bnew}}{)}^2$

स्पष्टीकरण:

दिया हुआ,

रेटेड kVA, S = 10 kVA

रेटेड वोल्टेज, V = 200 V

पुराना आधार : 10 kVA, 200 V

रेटेड आर्मेचर धारा।

$I_{rated}=\frac{10\times {10}^3}{200}=50A$

$Z_{base}=\frac{V_{rated}}{I_{rated}}=\frac{200}{50}=4\mathrm{\Omega }$

क्षेत्र धारा, If1 = 2 A ,Irated = 50 A उत्पन्न करता है

∴ क्षेत्र धारा, If2 = 5 A आर्मेचर धारा उत्पन्न करेगा,

$I_a=\frac{5}{2}\times 50=125A$

जो और कुछ नहीं बल्कि लघु परिपथन आर्मेचर धारा है।

Isc = 125 A, Voc = 200 V

तुल्यकालिक प्रतिबाधा,

$Z_s=\frac{V_{oc}}{I_{sc}}=\frac{200}{125}=1.6\mathrm{\Omega }$

$(Z_s{)}_{pu}=\frac{Z_s}{Z_{base}}=\frac{1.6}{4}=0.4pu$

नया आधार: 20 kVA, 200 V

अवधारणा भाग में उल्लिखित सूत्र का उपयोग करते हुए,

$(Z_{pu}{)}_{new}=0.4\times (\frac{20}{10})(\frac{200}{200}{)}^2=0.8pu$

इसलिए, 20 kVA, 200 V आधार के लिए, तुल्यकालिक प्रतिबाधा = 0.8 pu

दिया गया है,

VOC = 4750 V

निर्गम शक्ति S = 3.5 MVA

टर्मिनल वोल्टेज V = 4160

पूर्ण भार धारा IL = Iph = S / √3 V

= 3.5 × 106 /(√3× 4160)

= 485.751 A

200 A की क्षेत्र धारा, लघु परिपथ पर पूर्ण भार धारा उत्पन्न करती है

इसलिए, ISC  = 841.34 A

ZS = VOC / ISC

ZSC = 4750 / (√3 × 485.751)

= 5.64 Ω 

इसलिए, प्रत्यावर्तित्र का तुल्यकालिक प्रतिबाधा 5.64 Ω है

Additional Information

प्रत्यावर्तक के वोल्टेज विनियमन को खोजने के लिए हमें आर्मेचर प्रतिरोध (Ra) और तुल्यकालिक प्रतिबाधा (Xs) के मान के बारे में जानना होगा,

इसे निम्न विधियों द्वारा ढूँढा जा सकता है:

1. SCC (लघु परिपथ अभिलाक्षणिक )

2. OCC (खुला-परिपथ अभिलाक्षणिक )

3. DC प्रतिरोध परीक्षण विधि

1. SCC (लघु परिपथ अभिलाक्षणिक ):

इस विधि में, आर्मेचर टर्मिनल को तीन एमीटर से लघु परिपथ किया जाता है जैसा कि दिखाया गया है,

• प्रत्यावर्तक तुल्यकालिक गति से चल रहा है।
• प्रारंभिक चरण में, क्षेत्र धारा को पहले शून्य तक घटाया जाना चाहिए और निर्धार मान के 150% तक बढ़ाया जाना चाहिए।
• क्षेत्र धारा तीन एमीटर पाठ्यांक का औसत होगा।
• इस पद्धति का उपयोग करके हमने कम समय में बिना अधिक गर्म किए उत्तेजन या क्षेत्र धारा के विभिन्न मानों पर आर्मेचर धारा प्राप्त की।
• इस पाठ्यांक के अनुसार, हम दिखाए गए अनुसार क्षेत्र धारा और आर्मेचर धारा के बीच की विशेषताओं को प्लॉट करते हैं,

2. OCC (खुला-परिपथ अभिलाक्षणिक):

इस विधि में अल्टर तुल्यकालिक गति से चलता है और भार टर्मिनल को दिखाए गए अनुसार खुला रखा जाता है 

• क्षेत्र धारा को धीरे-धीरे चरणों में बढ़ाया जाता है और टर्मिनल वोल्टेज को प्रत्येक चरण में वोल्टमीटर की मदद से मापा जाता है जैसा कि परिपथ में दिखाया गया है।
• क्षेत्र धारा को इस तरह से बढ़ाया जाता है कि हम निर्धार वोल्टेज को 125% तक प्राप्त कर सकें।
• फिर दिखाए गए अनुसार आर्मेचर टर्मिनल वोल्टेज और क्षेत्र धारा के बीच एक ग्राफ प्लॉट किया जाता है।

 OCC और SCC की मदद से तुल्यकालिक प्रतिबाधा ढूँढना :

तुल्यकालिक प्रतिबाधा क्षेत्र धारा (उत्तेजन) के समान मान पर खुले परिपथ वोल्टेज प्रति फेज़ और स्कोर परिपथ आर्मेचर धारा का अनुपात होता है।

• मान लें कि निर्धार क्षेत्र धारा IA है, और हमें इस मान पर खुला परिपथ वोल्टेज और लघु परिपथ आर्मेचर धारा के ग्राफ को नीचे प्लॉट करके दिखाया गया है, 

उपरोक्त अभिलाक्षणिक से,

निर्धार क्षेत्र धारा (I_A) पर,

खुला परिपथ वोल्टेज (V_OC) = OB

लघु परिपथ धारा (I_SC) = OC

तुल्यकालिक प्रतिबाधा (Z_s) = ${\displaystyle \frac{OB}{OC}}$ Ω

Z² = R² + X² की अवधारणा का उपयोग करके,हम आसानी से तुल्यकालिक प्रतिबाधा का पता लगा सकते हैं।

और आर्मेचर प्रतिरोध वोल्टेज परीक्षण विधि या (VA या AV) विधि का उपयोग करके ढूँढा जा सकता है।

संकल्पना: 

OCC और SCC की सहायता से तुल्यकालिक प्रतिबाधा (Zs) ज्ञात करना:

तुल्यकालिक प्रतिबाधा खुला परिपथ वोल्टेज प्रति कला से क्षेत्र धारा (उत्तेजन) के समान मान पर लघु-परिपथ आर्मेचर धारा का अनुपात होती है।

माना कि निर्धारित क्षेत्र धारा IA है, और हमें इस मान पर खुला परिपथ वोल्टेज और लघु-परिपथ आर्मेचर धारा को ज्ञात करना है, जैसा कि ग्राफ में दिखाया गया है,

उपरोक्त अभिलक्षण से, निर्धारित क्षेत्र धारा (IA) पर,

खुला परिपथ वोल्टेज (VOC) = OB
लघु-परिपथ धारा (ISC) = OC

तुल्यकालिक प्रतिबाधा (Zs) =  $\frac{OB}{OC}$Ω

Z2 = R2 + X2, की अवधारणा के प्रयोग से

हम आसानी से तुल्यकालिक प्रतिघात ज्ञात करते हैं। और

आर्मेचर प्रतिरोध को वोल्टेज परीक्षण विधि या (VA या AV) विधि का उपयोग करके ज्ञात किया जाएगा।

Additional Information

1. SCC (लघु परिपथ अभिलाक्षणिक ):

इस विधि में, आर्मेचर टर्मिनल को तीन एमीटर से लघु परिपथ किया जाता है जैसा कि दिखाया गया है,

• प्रत्यावर्तक तुल्यकालिक गति से चल रहा है।
• प्रारंभिक चरण में, क्षेत्र धारा को पहले शून्य तक घटाया जाना चाहिए और निर्धार मान के 150% तक बढ़ाया जाना चाहिए।
• क्षेत्र धारा तीन एमीटर पाठ्यांक का औसत होगा।
• इस पद्धति का उपयोग करके हमने कम समय में बिना अधिक गर्म किए उत्तेजन या क्षेत्र धारा के विभिन्न मानों पर आर्मेचर धारा प्राप्त की।
• इस पाठ्यांक के अनुसार, हम दिखाए गए अनुसार क्षेत्र धारा और आर्मेचर धारा के बीच की विशेषताओं को प्लॉट करते हैं,

2. OCC (खुला-परिपथ अभिलाक्षणिक):

इस विधि में अल्टर तुल्यकालिक गति से चलता है और भार टर्मिनल को दिखाए गए अनुसार खुला रखा जाता है 

• क्षेत्र धारा को धीरे-धीरे चरणों में बढ़ाया जाता है और टर्मिनल वोल्टेज को प्रत्येक चरण में वोल्टमीटर की मदद से मापा जाता है जैसा कि परिपथ में दिखाया गया है।
• क्षेत्र धारा को इस तरह से बढ़ाया जाता है कि हम निर्धार वोल्टेज को 125% तक प्राप्त कर सकें।
• फिर दिखाए गए अनुसार आर्मेचर टर्मिनल वोल्टेज और क्षेत्र धारा के बीच एक ग्राफ प्लॉट किया जाता है।

एक प्रत्यावर्तित्र में वोल्टेज विनियमन

प्रत्यावर्तित्र के वोल्टेज विनियमन को पूर्ण-भार निर्धारण वोल्टेज द्वारा विभाजित शून्य भार से पूर्ण-भार निर्धारण मान में टर्मिनल वोल्टेज में परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

$VR=\frac{E-V}{V}$

वोल्टेज विनियमन ज्ञात करने की EMF विधि

• EMF विधि द्वारा प्रत्यावर्तित्र के वोल्टेज विनियमन में सभी आर्मेचर मापदंडों (आर्मेचर प्रतिरोध, आर्मेचर क्षरण प्रतिघात, आर्मेचर प्रतिक्रिया) की EMF मात्रा शामिल होती है।
• इसके लिए, इस पद्धति को लागू करने के लिए खुला और लघु परिपथ डेटा दोनों आवश्यक हैं।
• आर्मेचर प्रतिक्रिया के कारण होने वाली गिरावट पर विचार नहीं किया जाता है, क्योंकि यह किसी भी भौतिक तत्व के कारण नहीं होती है, बल्कि मुख्य अभिवाह के साथ आर्मेचर अभिवाह की परस्पर क्रिया के कारण होती है।
• EMF विधि द्वारा गणना की गई वोल्टेज विनियमन, विनियमन के वास्तविक मान से काफी अधिक है। इसलिए इसे निराशात्मक पद्धति कहा जाता है।

​ Additional Information

• वोल्टेज विनियमन ज्ञात करने के अन्य तरीके MMF विधि और पोटीयर त्रिकोण विधि हैं।
• MMF विधि द्वारा गणना की गई वोल्टेज विनियमन विनियमन के वास्तविक मान से बहुत कम है। इसलिए इसे आशावादी पद्धति कहा जाता है।
• प्रत्यावर्तित्र के वोल्टेज विनियमन को ज्ञात करने के लिए पोटियर त्रिकोण विधि सबसे सटीक विधि है।

संकल्पना: 

सामान्यतौर पर वोल्टेज विनियमन गणना के लिए हम निम्नलिखित विधियों का उपयोग करते हैं।

1. तुल्यकालिक प्रतिबाधा या emf विधि 

2. आर्मेचर मोड़ या mmf विधि 

3. शून्य PF या पॉटियर विधि

तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि:

• एक आवर्तित्र के वोल्टेज विनियमन की गणना के लिए तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि को EMF विधि कहा जाता है।
• तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि या EMF विधि एक काल्पनिक प्रतिघात द्वारा आर्मेचर प्रतिक्रिया के प्रभाव को प्रतिस्थापित करने की संकल्पना पर आधारित होता है।
• यह तरीका सटीक नहीं है क्योंकि यह एक परिणाम देता है जो वास्तविक मान से अधिक होता है। इसी कारण इसे निराशात्मक विधि कहा जाता है।
• विनियमन की गणना के लिए तुल्यकालिक विधि को प्रति फेज आर्मेचर प्रतिरोध, खुला-परिपथ विशेषता और लघु परिपथ विशेषता की आवश्यकता होती है।

आर्मेचर मोड़ विधि:

इसे MMF विधि के रूप में भी जाना जाता है। यह वह मान प्रदान करता है जो वास्तविक मान से कम होता है। इसी कारण इसे आशावादी विधि कहा जाता है।

MMF विधि द्वारा वोल्टेज विनियमन की गणना के लिए निम्नलिखित जानकारी की आवश्यकता होती है। वे निम्न हैं:

• प्रति फेज स्टेटर वाइंडिंग का प्रतिरोध 
• तुल्यकालिक गति पर खुला परिपथ विशेषता
• रेटेड लघु परिपथ धारा पर क्षेत्र धारा

पॉटियर त्रिभुज विधि:

• यह विधि आर्मेचर और उनके प्रभावों के रिसाव प्रतिघात के अलगाव पर निर्भर करता है।
• इसका प्रयोग आर्मेचर प्रतिक्रिया के समकक्ष रिसाव प्रतिघात और क्षेत्र धारा को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
• यह वोल्टेज विनियमन की सबसे सटीक विधि है।
• विनियमन की गणना करने के लिए इसे खुला परिपथ विशेषता और शून्य शक्ति गुणांक विशेषता की आवश्यकता होती है।

सही उत्तर विकल्प 2 है):( 5.8 Ω)

अवधारणा:

OCC और SCC की सहायता से तुल्यकालिक प्रतिबाधा (Zs) ज्ञात करना:

तुल्यकालिक प्रतिबाधा, क्षेत्र धारा (उत्तेजना) के समान मान पर प्रति चरण खुले परिपथ वोल्टेज और लघु परिपथ आर्मेचर धारा का अनुपात है।

मान लें कि रेटेड क्षेत्र धारा IA है, और हमें इस मान पर ओपन सर्किट वोल्टेज और शॉर्ट सर्किट आर्मेचर धारा को ग्राफ में दिखाए अनुसार प्लॉट करके ज्ञात करना है,

उपरोक्त विशेषताओं से, रेटेड फील्ड करंट (IA) पर,

ओपन सर्किट वोल्टेज (V _OC ) = OB

शॉर्ट सर्किट करंट (आई _एससी ) = ओसी

तुल्यकालिक प्रतिबाधा (Zs) = $\frac{OB}{OC}$ Ω

Z ² = R ² + X ² की अवधारणा का उपयोग करने से,

हम आसानी से तुल्यकालिक प्रतिघात का पता लगा सकते हैं। तथा

आर्मेचर प्रतिरोध का पता वोल्टेज परीक्षण विधि या (वीए या एवी) विधि का उपयोग करके लगाया जाएगा।

गणना:

दिया गया

आर _ए = 0.5 Ω

क्षेत्र धारा = 40 ए

आई _एससी = 200 ए

वी _ओसी = 1160 वी

अतः, Z _S = $\frac{V_{oc}}{I_{SC}}$

= $\frac{1160}{200}$

= 5.8 Ω

सामान्यतौर पर वोल्टेज विनियमन गणना के लिए हम निम्नलिखित विधियों का उपयोग करते हैं।

1. तुल्यकालिक प्रतिबाधा या emf विधि 

2. आर्मेचर मोड़ या mmf विधि 

3. शून्य PF या पॉटियर विधि

तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि:

• एक आवर्तित्र के वोल्टेज विनियमन की गणना के लिए तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि को EMF विधि कहा जाता है।
• तुल्यकालिक प्रतिबाधा विधि या EMF विधि एक काल्पनिक प्रतिघात द्वारा आर्मेचर प्रतिक्रिया के प्रभाव को प्रतिस्थापित करने की संकल्पना पर आधारित होता है।
• यह तरीका एक परिणाम देता है जो वास्तविक मान से अधिक होता है। इसी कारण इसे निराशात्मक विधि कहा जाता है।
• विनियमन की गणना के लिए तुल्यकालिक विधि को प्रति फेज आर्मेचर प्रतिरोध, खुला-परिपथ विशेषता और लघु परिपथ विशेषता की आवश्यकता होती है।

आर्मेचर मोड़ विधि:

इसे MMF विधि के रूप में भी जाना जाता है। यह वह मान प्रदान करता है जो वास्तविक मान से कम होता है। इसी कारण इसे आशावादी विधि कहा जाता है।

MMF विधि द्वारा वोल्टेज विनियमन की गणना के लिए निम्नलिखित जानकारी की आवश्यकता होती है। वे निम्न हैं:

• प्रति फेज स्टेटर कुंडली का प्रतिरोध 
• तुल्यकालिक गति पर खुला परिपथ विशेषता
• रेटेड लघु परिपथ धारा पर क्षेत्र धारा

पॉटियर त्रिभुज विधि:

• यह विधि आर्मेचर और उनके प्रभावों के रिसाव प्रतिघात के अलगाव पर निर्भर करता है।
• इसका प्रयोग आर्मेचर प्रतिक्रिया के समकक्ष रिसाव प्रतिघात और क्षेत्र धारा को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
• यह वोल्टेज विनियमन की सबसे सटीक विधि है।
• विनियमन की गणना करने के लिए इसे खुला परिपथ विशेषता और शून्य शक्ति गुणांक विशेषता की आवश्यकता होती है।

निम्नलिखित अवधारणाएं इस विधि में बनाई गयी हैं।

• आर्मेचर प्रतिरोध को नजरअंदाज किया जाता है।
• बिना किसी भार पर लिया गया O.C.C सटीकता से भार पर MMF और वोल्टेज के बीच के संबंध को दर्शाता है।
• रिसाव प्रतिघात वोल्टेज उद्दीपन से स्वतंत्र होता है।
• आर्मेचर प्रतिक्रिया MMF स्थिर होता है।

अवधारणा:

विवृत परिपथ परीक्षण:

• इस परीक्षण का उपयोग तुल्यकालिक प्रतिबाधा के निर्धारण के लिए किया जाता है।
• प्रत्यावर्तक रेटेड तुल्यकालिक गति से चल रहा है, और भार टर्मिनलों को खुला रखा गया है।
• रेटेड वोल्टेज की तुलना में 25% अधिक यानी रेटेड वोल्टेज के 125% तक प्राप्त करने के लिए उत्तेजित धारा बढ़ाई जा सकती है ।
• एक आलेख विवृत परिपथ फेज वोल्टेज Eg और क्षेत्र धारा If के बीच खींचा जाता है। इस प्रकार प्राप्त वक्र को ओपन सर्किट कैरेक्टरिस्टिक (O.C.C) कहा जाता है।
• O.C.C के रैखिक भाग को वायु अंतराल लाइन बनाने के लिए बढ़ाया जाता है।

विवृत परिपथ विशेषता (O.C.C) और वायु अंतराल लाइन को नीचे के चित्र में दिखाया गया है

लघु परिपथन परीक्षण:

• मशीन रेटेड तुल्यकालिक गति से संचालित होती है और आर्मेचर टर्मिनलों को एक एमीटर के माध्यम से लघु परिपथन किया जाता है।
• अब, क्षेत्र धारा धीरे-धीरे शून्य से तब तक बढ़ती है, जब तक कि लघु परिपथन आर्मेचर धारा अपने सुरक्षित अधिकतम मान तक नहीं पहुंच जाती है रेटेड धारा के लगभग 125 से 150% के बराबर।
• आर्मेचर को अधिक गर्म होने से बचाने लिए थोड़े समय में लैटर रीडिंग ली जा सकती है।
• जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, लघु परिपथन धारा Isc और क्षेत्र धारा if के बीच एक आलेख खींचा जाता है।

नए आधार के साथ प्रति इकाई गणना:

$Z_{pu(new)}=Z_{pu(old)}\times (\frac{MV{A}_{new}}{MV{A}_{old}})(\frac{k{V}_{bold}}{k{V}_{bnew}}{)}^2$

स्पष्टीकरण:

दिया हुआ,

रेटेड kVA, S = 10 kVA

रेटेड वोल्टेज, V = 200 V

पुराना आधार : 10 kVA, 200 V

रेटेड आर्मेचर धारा।

$I_{rated}=\frac{10\times {10}^3}{200}=50A$

$Z_{base}=\frac{V_{rated}}{I_{rated}}=\frac{200}{50}=4\mathrm{\Omega }$

क्षेत्र धारा, If1 = 2 A ,Irated = 50 A उत्पन्न करता है

∴ क्षेत्र धारा, If2 = 5 A आर्मेचर धारा उत्पन्न करेगा,

$I_a=\frac{5}{2}\times 50=125A$

जो और कुछ नहीं बल्कि लघु परिपथन आर्मेचर धारा है।

Isc = 125 A, Voc = 200 V

तुल्यकालिक प्रतिबाधा,

$Z_s=\frac{V_{oc}}{I_{sc}}=\frac{200}{125}=1.6\mathrm{\Omega }$

$(Z_s{)}_{pu}=\frac{Z_s}{Z_{base}}=\frac{1.6}{4}=0.4pu$

नया आधार: 20 kVA, 200 V

अवधारणा भाग में उल्लिखित सूत्र का उपयोग करते हुए,

$(Z_{pu}{)}_{new}=0.4\times (\frac{20}{10})(\frac{200}{200}{)}^2=0.8pu$

इसलिए, 20 kVA, 200 V आधार के लिए, तुल्यकालिक प्रतिबाधा = 0.8 pu