Electric Motors And Transformers

Course: Diploma Code: 7434 Branch: EE Date: July 2022

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S/2025/7434
Total Pages : 6

Third Semester

Electrical Engineering

Scheme OCBC July 2022

ELECTRIC MOTORS AND TRANSFORMERS

Time : Three Hours
Maximum Marks : 70

Note : i) Attempt total six questions. Question No. 1 (Objective type) is compulsory. From the remaining questions attempt any five.

कुल छः प्रश्न हल कीजिए। प्रश्न क्रमांक 1 (वस्तुनिष्ठ प्रकार का) अनिवार्य है। शेष प्रश्नों में से किन्हीं पाँच को हल कीजिए।

ii) In case of any doubt or dispute, the English version question should be treated as final.

किसी भी प्रकार के संदेह अथवा विवाद की स्थिति में अंग्रेजी भाषा के प्रश्न को अंतिम माना जायेगा।

1.

Choose the correct answer.

सही उत्तर का चयन कीजिए।

i)

In a dc machines, interpoles are used to (2 each)

दिष्टधारा मशीनों में इंटरपोल्स का उपयोग किया जाता है

  1. Neutralize the effect of armature reaction in the interpolar region.
  2. न्यूट्रल जोन में आर्मेचर प्रतिक्रिया के प्रभाव को कम करने के लिए
  3. Generate more induced emf in the armature
  4. आर्मेचर में अधिक विद्युत वाहक बल उत्पन्न करने के लिए
  5. Avoid interface of the armature flux with main field flux
  6. मुख्य फ्लक्स के साथ आर्मेचर फ्लक्स के इंटरफेस से बचने के लिए
  7. Reduce the demagnetising effect of armature reaction
  8. आर्मेचर प्रतिक्रिया के विचुम्बकत्व प्रभाव को कम करने के लिए
ii)

A d.c. series motor should always be started with load because.

एक दिष्टधारा श्रेणी मोटर को हमेशा भार पर ही प्रारंभ करना चाहिये, क्यों कि

  1. At no load it will not develop high starting torque
  2. यह बिना भार पर उच्च बल-आघूर्ण विकसित नहीं करेगी
  3. It can not start without load
  4. बिना भार पर यह प्रारंभ नहीं हो सकती
  5. At no-load it will rotate at a dangerously high-speed
  6. बिना भार पर यह खतरनाक रूप से अधिक गति पर घूमेगी
  7. It draws a small amount of current at no-load
  8. बिना भार पर यह निम्न धारा लेगी
iii)

Which of the following is the main advantage of an auto-transformer over a two winding transformer

दो-वाईडिंग ट्रांसफॉर्मर की तुलना में ऑटो-ट्रांसफॉर्मर का निम्नलिखित में से कौन सा मुख्य लाभ है

  1. Eddy current losses are totally eliminated
  2. भंवर धारा हानि पूरी तरह समाप्त हो जाती है
  3. Copper losses are negligible
  4. ताम्र हानि नगण्य है
  5. Saving in winding material
  6. वाईडिंग मटेरियल में बचत
  7. Hysteresis losses are reduced
  8. शैथिल्य हानियाँ काम हो जाती है
iv)

For a transformer with 100 turns in primary and 400 turns in a secondary side, if 200V is supplied at primary, we will get _______V at secondary.

एक ट्रांसफॉर्मर जिसकी प्राथमिक कुण्डली में 100 टर्न हैं और द्वितीयक कुण्डली में 400 टर्न हैं, यदि इसकी प्राथमिक कुण्डली को 200V प्रदाय दी जाये तो द्वितीयक में _______वोल्ट प्राप्त होगा।

  1. 3200V
  2. 1600V
  3. 800V
  4. 80V
v)

The main function of a breather in a transformer is _________.

ट्रांसफॉर्मर में ब्रीदर का मुख्य कार्य है ______

  1. to arrest flow of moisture when outside air enters the transformer
  2. बाहरी वायु में से नमी को सोखना (जब वायु ट्रांसफॉर्मर में प्रवेश करे)
  3. to cool the transformer oil
  4. ट्रांसफॉर्मर तेल को ठंडा करना
  5. to provide oxygen inside the tank
  6. टैंक के भीतर ऑक्सीजन पहुँचाना
  7. to cool the coils during reduced load
  8. निम्न कम भार की स्थिति में कुण्डलियों को ठंडा करना
2.
a)

Define armature reaction and commutation. (2)

आर्मेचर प्रतिक्रिया और दिकूपरिवर्तन को परिभाषित कीजिए।

b)

A 4-pole dc shunt generator has 624 conductors and is lap connected. The armature is driven at 1500 rpm. Calculate the useful flux per pole required to generate an emf of 220V. (4)

एक 4-ध्रुव के डी.सी. शंट जनरेटर के आर्मेचर में 624 चालक हैं और ये लैप संयोजित है। आर्मेचर को 1500 आर.पी.एम. पर घुमाया जाता है। तो 220 वोल्ट का विद्युत वाहक बल उत्पन्न करने के लिये आवश्यक फ्लक्स प्रति ध्रुव का मान ज्ञात कीजिए।

c)

Derive the emf equation of DC generator. State applications of DC shunt and series generator. (6)

दिष्ट धारा जनित्र के विद्युत वाहक बल के समीकरण की व्युत्पत्ती कीजिए। डी.सी. शंट और श्रेणी जनित्र के उपयोग बताइये।

3.
a)

Describe the principle of operation of DC motor. (2)

दिष्ट धारा मोटर के कार्य सिद्धान्त का वर्णन कीजिए।

b)

Derive the torque equation of DC motor. (4)

दिष्ट धारा मोटर के बल आघूर्ण समीकरण की व्युत्पत्ति कीजिए।

c)

Explain the necessity of starter in a d.c. motor and describe the working of 3-point starter with a neat sketch. (6)

दिष्ट धारा मोटर में स्टार्टर की आवश्यकता को समझाइये तथा तीन-बिन्दु स्टार्टर का स्वच्छ चित्र बनाकर इसकी कार्यविधि का वर्णन कीजिए।

4.
a)

Explain in brief why a d.c. series motor should not be started at no load. (2)

संक्षेप में समझाइये कि क्यों एक दिष्ट धारा श्रेणी मोटर को बिना भार के प्रारंभ नहीं करना चाहिये।

b)

Name the effects of armature reaction. Describe briefly the methods of neutralising effects of armature reaction. (4)

आर्मेचर प्रतिक्रिया के प्रभावों के नाम दीजिए। आर्मेचर प्रतिक्रिया के प्रभावों को उदासीन करने की विधियों का संक्षेप में वर्णन कीजिए।

c)

Describe the construction and working of BLDC motor and state its uses. (6)

ब्रश रहित दिष्ट धारा मोटर (BLDC) की संरचना और कार्यप्रणाली का वर्णन कीजिये और इसके उपयोग बताइये।

5.
a)

Differentiate between shell type and core type transformer. (2)

शैल टाइप और कोर टाइप ट्रांसफॉर्मर में अंतर स्पष्ट कीजिए।

b)

Derive the condition for maximum efficiency of transformer. (4)

ट्रांसफॉर्मर को अधिकतम दक्षता के लिये शर्त की व्युत्पत्ति कीजिए।

c)

Draw phasor diagram of a transformer on load at lagging power factor. (6)

ट्रांसफॉर्मर का भार पर पश्चगामी शक्ति गुणक के लिये फेजर (सदिश) आरेख बनाइये।

6.
a)

Define voltage regulation and all day efficiency of transformer. (2)

ट्रांसफॉर्मर के वोल्टता नियमन और पूर्ण दिवस दक्षता को परिभाषित कीजिए।

b)

Draw the equivalent circuit of a transformer with its primary quantities referred to the secondary side. (4)

ट्रांसफॉर्मर का तुल्य परिपथ खींचिए जबकि इसकी प्राथमिक राशियों को द्वितीयक की तरफ निर्देशित किया गया हो।

c)

A 40 kVA transformer has a core-loss of 450 watt and a full load copper-loss of 800 watt. If the power factor of the load is 0.8, Calculate: (6)

  1. the full load efficiency
  2. the efficiency at ½ (half) load.

एक 40 के.वी.ए. ट्रांसफॉर्मर की कोर हानियाँ 450 वाट तथा पूर्ण भार पर ताम्र हानियाँ 800 वाट हैं। यदि भार का शक्ति गुणांक 0.8 हो तो ज्ञात कीजिए।

  1. पूर्ण भार दक्षता
  2. अर्द्ध भार ½ पर दक्षता
7.
a)

State the necessary conditions for parallel operation of two single-phase transformer. (2)

दो-एकल फेज परिणामित्रों के समांतर में प्रचालन की आवश्यक शर्तों को बताइये।

b)

Draw and explain the Scott connection of transformers, State its applications. (4)

ट्रांसफॉर्मरों के स्कॉट संयोजन को बनाकर समझाइये। और इसके उपयोग भी बताइये।

c)

Compare the bank of three 1-phase transformers with a single unit of 3-phase transformer. (6)

तीन एकल-फेज ट्रांसफॉर्मरों की बैंक की तुलना एक तीन-फेज ट्रांसफॉर्मर यूनिट से कीजिए।

8.
a)

Explain in brief the need of parallel operation of 3-phase transformers. (2)

तीन-फेज परिणामित्रों (ट्रांसफॉर्मर्स) के समांतर में प्रचालन की आवश्यकता को संक्षेप में समझाइये।

b)

Describe the construction and working of single-phase welding transformer. (4)

एकल-कला वेल्डिंग ट्रांसफॉर्मर की संरचना और कार्यप्रणाली का वर्णन कीजिए।

c)

Explain the construction and working of single-phase auto-transformer with diagram. State its two important applications. (6)

एक फेज स्व-परिणामित्र (ऑटो-ट्रांसफॉर्मर) की संरचना और कार्यप्रणाली को चित्र सहित समझाइये। इसके दो महत्वपूर्ण उपयोग भी बताइये।