KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2020

PYTANIE NR 12.
Liczba par biegunów w silniku indukcyjnym wpływa na
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Liczba par biegunów decyduje o prędkości pola wirującego, a więc o prędkości synchronicznej silnika.
Przy tej samej częstotliwości zasilania większa liczba par biegunów oznacza mniejszą prędkość obrotową. Prędkość wirnika w silniku indukcyjnym jest zbliżona do synchronicznej, ale zwykle nieco mniejsza (poślizg).

Pełne wyjaśnienie:

W silniku indukcyjnym (asynchronicznym) kluczową rolę odgrywa pole wirujące wytwarzane przez uzwojenia stojana. Pole to obraca się z tzw. prędkością synchroniczną, która zależy od dwóch wielkości: częstotliwości zasilania oraz liczby par biegunów. Zwiększenie liczby par biegunów powoduje, że w jednym okresie zasilania pole "pokonuje" mniejszy kąt mechaniczny, a więc jego prędkość obrotowa jest niższa.

Dlatego odpowiedź "prędkość wirowania wirnika." jest zasadna: wirnik w silniku indukcyjnym dąży do osiągnięcia prędkości wynikającej z pola wirującego. W praktyce prędkość wirnika jest nieco mniejsza od prędkości synchronicznej, ponieważ do wytworzenia momentu obrotowego potrzebna jest różnica prędkości między polem a wirnikiem, czyli poślizg. Poślizg zależy m.in. od obciążenia, ale sama "skala" prędkości (np. okolice 3000/1500/1000 obr/min przy 50 Hz) wynika właśnie z liczby par biegunów.

Pozostałe odpowiedzi są typowymi "pułapkami":

  • "prądy fazowe silnika." – prądy zależą głównie od obciążenia, napięcia zasilania, parametrów uzwojeń i warunków pracy. Liczba biegunów może pośrednio współwystępować z innymi cechami konstrukcyjnymi, ale nie jest podstawowym czynnikiem, o który zwykle pyta się w tym kontekście.
  • "współczynnik mocy." – cosφ wynika z rozpływu mocy czynnej i biernej, a wpływ mają m.in. obciążenie i parametry obwodu magnetycznego. Nie jest to bezpośrednia zależność od liczby par biegunów, jak w przypadku prędkości synchronicznej.
  • "sprawność silnika." – sprawność zależy od strat (miedzi, żelaza, mechanicznych, dodatkowych) i punktu pracy. Liczba biegunów sama w sobie nie wyznacza sprawności w prosty, jednoznaczny sposób.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się liczba biegunów/par biegunów, najczęściej chodzi o prędkość obrotową (synchroniczną i wynikającą z niej prędkość znamionową).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Liczba par biegunów to informacja, ile "par" biegunów magnetycznych tworzy uzwojenie stojana (np. 1 para, 2 pary itd.). Wpływa to na to, jak szybko obraca się pole magnetyczne w silniku, a w konsekwencji na typową prędkość obrotową silnika.
Im większa liczba par biegunów, tym mniejsza prędkość pola wirującego (prędkość synchroniczna). Dlatego silnik o większej liczbie par biegunów ma niższą prędkość znamionową przy tej samej częstotliwości zasilania.
W silniku indukcyjnym musi wystąpić poślizg, czyli różnica prędkości między polem wirującym a wirnikiem. Bez tej różnicy nie indukowałyby się prądy w wirniku i nie powstawałby moment obrotowy, więc wirnik nie "dogania" idealnie prędkości synchronicznej.
Poślizg to względna różnica między prędkością synchroniczną pola a prędkością wirnika. Zależy głównie od obciążenia (im większe obciążenie, tym zwykle większy poślizg), a także od parametrów silnika i warunków zasilania.
Nie jest to podstawowa, bezpośrednia zależność. Prądy fazowe zależą przede wszystkim od obciążenia mechanicznego, napięcia i parametrów elektrycznych silnika. Liczba par biegunów wpływa przede wszystkim na prędkość pola, a prądy zmieniają się głównie wraz z momentem obciążenia.
Cosφ zależy od relacji mocy czynnej do biernej i mocno zmienia się z obciążeniem. Liczba par biegunów nie jest tu prostym "pokrętłem" jak dla prędkości. W praktyce różne konstrukcje (np. wolnoobrotowe) mogą mieć inne cosφ, ale nie jest to zależność jednoznaczna.
Sprawność wynika z sumy strat (miedzi, żelaza, mechanicznych). Liczba par biegunów sama nie wyznacza sprawności wprost, bo wiele zależy od wykonania, mocy, klasy materiałów i punktu pracy. Na egzaminie zwykle łączy się bieguny przede wszystkim z prędkością.
Często nie ma jej wprost, ale można ją wnioskować z prędkości znamionowej i częstotliwości zasilania (np. 50 Hz). Silnik o prędkości bliskiej 3000 obr/min ma zwykle 1 parę biegunów, bliski 1500 obr/min zwykle 2 pary itd. Różnica wynika z poślizgu.
Stosuje się je, gdy potrzebna jest niższa prędkość obrotowa bez przekładni, np. w napędach wentylatorów, pomp, mieszadeł czy przenośników. Większa liczba par biegunów pozwala uzyskać wolniejszy bieg przy zasilaniu sieciowym, a regulację można dodatkowo realizować falownikiem.
Opanuj zależność prędkości od częstotliwości i liczby par biegunów oraz pojęcie poślizgu. Ćwicz rozpoznawanie typowych prędkości silników (np. okolice 3000/1500/1000 obr/min przy 50 Hz) i pamiętaj, że prędkość wirnika jest zwykle trochę mniejsza od synchronicznej.
info

Statystycznie 57% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że prędkość wirnika w silniku indukcyjnym jest zbliżona do synchronicznej, ale zwykle nieco mniejsza (poślizg).

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_asynchroniczny - dostęp 2026-02-28
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C4%99dko%C5%9B%C4%87_synchroniczna - dostęp 2026-02-28
  • https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-17/synchronous-speed-ac-induction-motors/ - dostęp 2026-02-28

Materiały:

  • Podstawy teorii maszyn elektrycznych: prędkość synchroniczna i poślizg
  • Notatki/rozdziały o silnikach asynchronicznych: budowa, zasada działania, charakterystyki
  • Zadania rachunkowe z prędkości synchronicznej (zależność od częstotliwości i liczby biegunów)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego