शक्ति तंत्र और विद्युत मशीनें: अभ्यास प्रश्न और परीक्षा प्रश्न

त्रि-फ़ेज़ तंत्र, ट्रांसफ़ॉर्मर, AC शक्ति और शक्ति गुणक सुधार: परिपथ कोर्सों के बाद आने वाली शक्ति इंजीनियरिंग।

क्रैम पैक (PDF)सूत्र-पत्रक, विधि के चरण और पूरे हल सहित अभ्यास प्रश्न, प्रिंट करने के लिए तैयार।

इस कोर्स के विषय

  1. त्रि-फ़ेज़ शक्तिसंतुलित Y और Δ वोल्टताएँ और धाराएँ · त्रि-फ़ेज़ शक्ति · शक्ति गुणक सुधारगणनाएँ
  2. ट्रांसफ़ॉर्मरफेरा अनुपात · धाराएँ और शक्ति · दक्षता और हानियाँगणनाएँ
  3. AC शक्ति और शक्ति गुणकभार के P और Q · लाइन धारा · शक्ति गुणक सुधारगणनाएँ
  4. AC प्रतिबाधा और फ़ेज़रश्रेणी RL · श्रेणी RLC · संधारित्र वोल्टता और अनुनादगणनाएँ
  5. DC मोटरेंback-EMF, धारा और बल-आघूर्ण · चाल–बल-आघूर्ण और दक्षता · प्रारंभ और चाल नियंत्रणगणनाएँ

शक्ति तंत्र और विद्युत मशीनें के लिए परीक्षा सुझाव

  • हमेशा जाँचें कि वोल्टता लाइन-से-लाइन है या प्रति फ़ेज़।
  • कुल त्रि-फ़ेज़ शक्ति √3·V_L·I_L·cos φ है, या प्रति-फ़ेज़ शक्ति का तीन गुना।
  • एक आदर्श ट्रांसफ़ॉर्मर शक्ति बनाए रखता है: वोल्टता फेरों के अनुपात से घटती है, धारा उसी अनुपात से बढ़ती है।

हल किए गए उदाहरण

त्रि-फ़ेज़ शक्तिआसान
ABCVL​ = 400 VIL​ = ?Z = 24 + j7 Ωप्रति फ़ेज़

एक संतुलित Δ-संयोजित भार की प्रति फ़ेज़ प्रतिबाधा 24 + j7 Ω है। इसे 400 V लाइन-से-लाइन वोल्टता वाले संतुलित त्रि-फ़ेज़ स्रोत से आपूर्ति दी जाती है। लाइन धारा का परिमाण IL ज्ञात कीजिए।

VL = 400 VZ = 24 + j7 Ω प्रति फ़ेज़

ज्ञात करें: IL (A)

संकेत दिखाएँ
  1. Δ संयोजन में हर प्रतिबाधा दो लाइनों के बीच जुड़ी होती है।
  2. इसलिए हर प्रतिबाधा पर पूरी लाइन-से-लाइन वोल्टता आती है, और IL = √3·Iph।
  3. Iph = 400/25 = 16 A.
उत्तर और चरण-दर-चरण हल दिखाएँ

संतुलित त्रि-फ़ेज़ तंत्र: Y (स्टार) संयोजन में लाइन-से-लाइन वोल्टता फ़ेज़ वोल्टता की √3 गुना होती है, VL = √3·Vph, और लाइन धारा फ़ेज़ धारा के बराबर होती है। Δ (डेल्टा) संयोजन में लाइन-से-लाइन वोल्टता फ़ेज़ वोल्टता के बराबर होती है और लाइन धारा फ़ेज़ धारा की √3 गुना होती है, IL = √3·Iph। कुल शक्ति एक फ़ेज़ की शक्ति की तीन गुना होती है: P = 3·Vph·Iph·cos φ = √3·VL·IL·cos φ।

प्रतिबाधा का परिमाण

|Z| = √(24² + 7²) = 25 Ω

फ़ेज़ धारा

हर प्रतिबाधा दो लाइनों के बीच जुड़ी है और उस पर VL आती है।

Iph = VL/|Z| = 400/25 = 16 A

लाइन धारा

IL = √3·Iph = √3·16 = 27.71 A

उत्तर

IL = 27.71 A
ट्रांसफ़ॉर्मरमध्यम
4 ΩN1​N2​256 Ω

256 Ω निर्गत प्रतिरोध वाला एक प्रवर्धक एक आदर्श ट्रांसफ़ॉर्मर के माध्यम से 4 Ω के लाउडस्पीकर को चलाता है। अधिकतम शक्ति अंतरण के लिए लाउडस्पीकर प्रवर्धक से 256 Ω जैसा दिखना चाहिए। फेरा अनुपात a = N₁/N₂ ज्ञात कीजिए।

Rs = 256 ΩRL = 4 Ω

ज्ञात करें: a

संकेत दिखाएँ
  1. प्राथमिक से देखने पर भार a²·RL जैसा दिखता है।
  2. a²·RL को प्रवर्धक के निर्गत प्रतिरोध के बराबर रखें।
  3. a² = 256/4.
उत्तर और चरण-दर-चरण हल दिखाएँ

आदर्श ट्रांसफ़ॉर्मर: वोल्टताएँ फेरों के अनुपात में और धाराएँ उसके व्युत्क्रम अनुपात में होती हैं: V₁/V₂ = N₁/N₂ = a और I₁/I₂ = N₂/N₁ = 1/a, इसलिए निवेश शक्ति निर्गत शक्ति के बराबर होती है, V₁·I₁ = V₂·I₂। द्वितीयक पर लगी भार प्रतिबाधा Z प्राथमिक से a²·Z जैसी दिखती है।

स्थानांतरित भार का मिलान करें

a²·4 = 256
a = √(256/4) = √64 = 8

उत्तर

a = 8

अभ्यास कैसे काम करता है

  • “इस कोर्स का अभ्यास करें” असली परीक्षा की तरह इसके सभी विषयों के प्रश्न मिलाकर देता है।
  • हर प्रश्न में नए मान होते हैं, इसलिए आप उत्तर नहीं बल्कि विधि सीखते हैं।
  • अटक गए? पहले एक छोटा संकेत खोलें, और पूरी व्याख्या तभी जब ज़रूरत हो।
  • मॉक परीक्षाओं में समय सीमा होती है और कोई संकेत नहीं मिलता; अंत में आपको अपना स्कोर और पूरी समीक्षा मिलती है।

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