KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 3.
Jaka jest częstotliwość prądu w wirniku silnika indukcyjnego w chwili rozruchu?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W chwili rozruchu wirnik stoi (prędkość mechaniczna = 0), a pole wirujące stojana "przesuwa się" względem wirnika z pełną prędkością synchroniczną.
Poślizg wynosi wtedy s=1, więc częstotliwość prądu indukowanego w wirniku jest równa częstotliwości zasilania stojana.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku indukcyjnym (asynchronicznym) prąd w wirniku nie jest doprowadzany bezpośrednio z sieci (w typowym silniku klatkowym), tylko indukuje się na skutek ruchu względnego pola magnetycznego stojana względem przewodników wirnika.

Kluczowa zależność jest następująca: częstotliwość prądu w wirniku zależy od poślizgu. Poślizg opisuje, jak bardzo prędkość wirnika "nie nadąża" za prędkością synchroniczną pola stojana. Dla rozruchu wirnik jeszcze się nie obraca, więc poślizg wynosi s=1.

Gdy s=1, pole stojana zmienia się względem wirnika z pełną "szybkością elektryczną", dlatego prąd indukowany w wirniku ma taką samą częstotliwość jak prąd stojana. To uzasadnia odpowiedź: "Równa częstotliwości prądu stojana."

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "Równa połowie częstotliwości prądu stojana." – mogłoby się kojarzyć z sytuacją, gdy poślizg byłby równy 0,5, ale przy rozruchu poślizg jest równy 1, więc "połowa" nie pasuje do warunków pytania.
  • "Znacznie większa od częstotliwości prądu stojana." – w klasycznym ujęciu silnika indukcyjnego częstotliwość zjawisk w wirniku wynika z poślizgu i nie jest większa od częstotliwości zasilania; rozruch nie powoduje "nadczęstotliwości" w wirniku.
  • "Znacznie mniejsza od częstotliwości prądu stojana." – taka sytuacja występuje w stanie ustalonym, gdy wirnik obraca się blisko prędkości synchronicznej (poślizg mały), wtedy częstotliwość wirnika jest mała. Jednak pytanie dotyczy rozruchu, więc ten tok rozumowania jest przeniesieniem warunków z innej fazy pracy.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się "chwila rozruchu", warto od razu skojarzyć s=1, a dopiero potem wnioskować o częstotliwości prądu wirnika.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Poślizg to miara różnicy między prędkością pola wirującego stojana a prędkością wirnika. Informuje, jak bardzo wirnik "nie nadąża" za polem. W rozruchu wirnik stoi, więc poślizg jest największy, co wpływa m.in. na częstotliwość prądu w wirniku.
Przy rozruchu prędkość wirnika jest równa 0, a pole stojana obraca się z prędkością synchroniczną. Różnica jest więc maksymalna, dlatego poślizg przyjmuje wartość 1. To oznacza, że zjawiska w wirniku zachodzą z "pełną" częstotliwością zasilania stojana.
W rozruchu częstotliwość prądu wirnika jest równa częstotliwości prądu stojana. Wynika to z faktu, że wirnik jeszcze się nie obraca, a pole stojana zmienia się względem niego najszybciej, więc indukowane prądy mają częstotliwość odpowiadającą zasilaniu.
Jest mniejsza w stanie pracy ustalonej, gdy wirnik obraca się blisko prędkości synchronicznej i poślizg jest mały. Wtedy zmiany pola względem wirnika zachodzą wolniej, więc częstotliwość prądu indukowanego w wirniku maleje w porównaniu z częstotliwością zasilania stojana.
W rozruchu poślizg jest największy, więc w wirniku indukują się silne prądy, a impedancja "widziana" od strony zasilania jest relatywnie mała. Skutkiem jest wysoki prąd pobierany ze źródła. To jedna z przyczyn stosowania układów łagodnego rozruchu.
Tak, pośrednio. Falownik zmienia częstotliwość zasilania stojana, a częstotliwość prądu w wirniku zależy od częstotliwości stojana i poślizgu. Przy rozruchu (poślizg bliski 1) częstotliwość wirnika będzie w przybliżeniu równa częstotliwości ustawionej na falowniku.
Często myli się częstotliwość prądu wirnika z prędkością obrotową albo przenosi wnioski z pracy ustalonej na rozruch. Pomaga zapamiętać: rozruch = wirnik stoi = poślizg 1 = częstotliwość wirnika taka jak zasilanie stojana.
Oznacza to, że prędkość wirnika nie jest równa prędkości synchronicznej pola wirującego stojana (zawsze występuje poślizg). Dzięki temu istnieje ruch względny pola względem wirnika, co umożliwia indukowanie prądu w wirniku i wytwarzanie momentu elektromagnetycznego.
"Znacznie mniejsza" jest typowa dla pracy blisko prędkości synchronicznej, gdy poślizg jest mały. W rozruchu poślizg jest maksymalny, więc częstotliwość prądu w wirniku nie jest mała. Pytanie dotyczy konkretnego momentu: startu, a nie stanu ustalonego.
Najprościej skojarzyć trzy punkty: rozruch (poślizg 1), praca ustalona (poślizg mały) i zależność "im większy poślizg, tym większa częstotliwość w wirniku". To ułatwia szybkie decyzje w testach.
info

Około 43% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_asynchroniczny (sekcja poślizg i zasada działania) - dostęp 2026-02-28
  • https://www.electrical4u.com/slip-in-induction-motor/ - dostęp 2026-02-28
  • https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-17/ac-induction-motor/ (opis poślizgu i zależności częstotliwości prądu wirnika) - dostęp 2026-02-28

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z podstaw maszyn elektrycznych (silnik indukcyjny, poślizg, rozruch)
  • Instrukcje producentów silników dotyczące rozruchu i charakterystyk prądowych
  • Kursy/opracowania o diagnostyce silników (prądy, straty, nagrzewanie podczas rozruchu)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego