KWALIFIKACJA ELE2 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 4.
Jaki jest moment obciążenia silnika asynchronicznego o przedstawionej charakterystyce mechanicznej dla prędkości wynoszącej 85% prędkości znamionowej?
Ilustracja przedstawia wykres charakterystyki mechanicznej silnika asynchronicznego, co jest istotne w kontekście
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moment obciążenia w punkcie pracy odczytuje się z charakterystyki mechanicznej dla zadanej prędkości. Dla n = 0,85 nn punkt pracy na przedstawionym wykresie wypada w miejscu odpowiadającym momentowi krytycznemu (maksymalnemu), więc poprawny zapis to Mobc = Mk.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku asynchronicznym (indukcyjnym) moment obciążenia w stanie ustalonym jest równy momentowi elektromagnetycznemu silnika w danym punkcie pracy. Punkt pracy wyznacza się przez odczyt z charakterystyki mechanicznej (zależności momentu od prędkości, ewentualnie poślizgu), dla zadanej prędkości wyrażonej jako część prędkości znamionowej.

Jeżeli w zadaniu podano, że prędkość wynosi 85% prędkości znamionowej, to należy na osi prędkości znaleźć wartość n = 0,85 nn, a następnie odczytać odpowiadający jej moment. W tym pytaniu odpowiedzi są podane symbolicznie (Mk, Mn, Mmin, Mf), więc kluczowe jest poprawne skojarzenie, który z charakterystycznych momentów przypada w tym punkcie wykresu.

Odpowiedź Mobc = Mk oznacza, że przy tej prędkości silnik pracuje w punkcie odpowiadającym momentowi krytycznemu (maksymalnemu), czyli największemu momentowi, jaki silnik może wytworzyć przy danych warunkach zasilania. To jest typowy "szczyt" charakterystyki M(n) silnika asynchronicznego.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?

  • Mobc = Mn byłoby poprawne wtedy, gdy odczyt wskazywałby punkt odpowiadający pracy znamionowej (moment znamionowy). Sama informacja "85% nn" nie przesądza o Mn — o tym decyduje kształt wykresu i położenie punktu.
  • Mobc = Mmin dotyczy momentu minimalnego (lokalnego minimum charakterystyki). Taki punkt zwykle występuje w innym obszarze przebiegu i nie odpowiada maksimum momentu.
  • Mobc = Mf nie jest standardowym, jednoznacznym oznaczeniem powszechnie używanym dla charakterystycznego momentu silnika asynchronicznego w typowych zadaniach szkolnych; bez wyjaśnienia na rysunku mogłoby prowadzić do nieporozumień i zwykle nie odpowiada punktowi maksimum.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach z wykresem najpierw lokalizuj punkt na osi prędkości, potem odczytuj moment i dopiero na końcu dopasuj go do symbolu (Mk, Mn, Mmin). Unikniesz wtedy "zgadywania" na podstawie samego procentu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Moment krytyczny (maksymalny) to największy moment, jaki silnik asynchroniczny może wytworzyć przy danych warunkach zasilania. Na charakterystyce mechanicznej jest to "szczyt" krzywej M(n). Po jego przekroczeniu silnik może utracić stabilną pracę i gwałtownie zwolnić.
Najpierw znajdź na osi prędkości wartość n (np. 0,85 nn), poprowadź linię do krzywej momentu, a potem odczytaj odpowiadający moment na osi M. Ten odczyt to moment w punkcie pracy, czyli moment obciążenia w stanie ustalonym.
W stanie ustalonym prędkość jest stała, więc przyspieszenie jest równe zero. To oznacza, że suma momentów jest zrównoważona: moment elektromagnetyczny silnika musi być równy momentowi obciążenia (z uwzględnieniem strat). Dlatego odczyt z charakterystyki odpowiada Mobc.
To informacja, że prędkość wału wynosi n = 0,85 nn. W praktyce wskazuje na pracę z większym poślizgiem niż w punkcie znamionowym. Sama wartość procentowa nie podaje momentu — trzeba go odczytać z wykresu lub wyznaczyć z danych.
Nie. Moment zależy od kształtu charakterystyki i od tego, w jakim miejscu krzywej leży punkt n = 0,85 nn. Dla jednych parametrów może to być obszar rosnącego momentu, dla innych okolice maksimum. Dlatego bez wykresu nie wolno automatycznie wybierać Mn.
Najczęściej spotkasz: moment znamionowy Mn (praca znamionowa), moment krytyczny Mk (maksymalny), moment minimalny Mmin (lokalne minimum) oraz moment rozruchowy (dla n≈0). Oznaczenia mogą się różnić, więc czytaj legendę rysunku.
To częsty błąd kotwiczenia: uczący się widzi "prawie prędkość znamionowa" i automatycznie wybiera Mn, pomijając odczyt z wykresu. Dodatkowo symbole Mk i Mn są krótkie i podobne, co sprzyja pomyłkom przy stresie.
Ryzyko zatrzymania rośnie, gdy wymagany moment obciążenia jest większy niż moment, jaki silnik może wytworzyć dla danej prędkości. Szczególnie niebezpieczne jest przekroczenie momentu krytycznego: wtedy praca może stać się niestabilna i silnik może szybko zwolnić aż do zatrzymania.
Poślizg rośnie, gdy prędkość maleje względem prędkości synchronicznej. Zwiększenie poślizgu zwykle powoduje wzrost momentu do pewnego maksimum (moment krytyczny), a potem spadek. Dlatego zależność M od n/s nie jest liniowa i wymaga analizy charakterystyki.
Ćwicz odczyt punktów z wykresu M(n): wybieraj różne prędkości (np. 0,9 nn, 0,8 nn) i dopasowuj je do Mn, Mk, Mmin. Zrób też krótką ściągę z definicji momentów i naucz się rozpoznawać "szczyt" (Mk) na krzywej.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 29% zdających egzamin. bardzo trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że moment obciążenia w punkcie pracy odczytuje się z charakterystyki mechanicznej dla zadanej prędkości.

Materiały:

  • Podręcznik/notes z maszyn elektrycznych: silnik asynchroniczny – moment, poślizg, charakterystyki
  • Zadania ćwiczeniowe z odczytu punktu pracy z wykresów M(n)
  • Karty katalogowe silników indukcyjnych (sekcje z charakterystykami i definicjami momentów)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego