KWALIFIKACJA ELE5 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 20.
Obroty silnika indukcyjnego klatkowego obciążonego znamionowym momentem gwałtownie zmalały. Co może być tego przyczyną?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Spadek obrotów silnika klatkowego pod obciążeniem znamionowym może wynikać z zaniku jednej fazy zasilania. Przepalony bezpiecznik topikowy w jednej fazie powoduje pracę na dwóch fazach, spadek momentu i wzrost poślizgu, co objawia się gwałtownym zmniejszeniem prędkości.

Pełne wyjaśnienie:

Silnik indukcyjny klatkowy przy zasilaniu trójfazowym wytwarza wirujące pole magnetyczne o stałej prędkości synchronicznej, a jego prędkość robocza jest nieco mniejsza (wynika to z poślizgu). Gdy silnik jest obciążony momentem znamionowym, ma ograniczony zapas momentu.

Jeśli dojdzie do zaniku jednej fazy (np. przez "przepalony bezpiecznik topikowy w jednej fazie"), silnik może dalej próbować pracować, ale jego zdolność do wytwarzania momentu wyraźnie maleje. Wtedy, aby przenieść obciążenie, poślizg rośnie, a obroty gwałtownie spadają. To klasyczny objaw pracy dwufazowej: jednocześnie pojawia się tendencja do zwiększonego nagrzewania, bo prądy w pozostałych fazach mogą wzrosnąć.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne w kontekście opisu?

  • "Zadziałanie przekaźnika termicznego." Zadziałanie takiego zabezpieczenia zwykle powoduje odłączenie obwodu sterowania/napędu (zatrzymanie silnika), a nie dalszą pracę z mniejszymi obrotami. Jeśli silnik nadal się kręci, bardziej pasuje zanik fazy niż zadziałanie wyłączenia.
  • "Zbyt wysoka temperatura uzwojeń." Wysoka temperatura jest najczęściej skutkiem przeciążenia lub nieprawidłowego zasilania (np. zaniku fazy), a nie precyzyjnie wskazaną pierwotną przyczyną "gwałtownego" spadku obrotów. Sama temperatura nie jest tu typowym czynnikiem sprawczym natychmiastowego spadku prędkości.
  • "Zwarcie w obwodzie wirnika." W silniku klatkowym wirnik (klatka) jest zwarte konstrukcyjnie. Sformułowanie "zwarcie w obwodzie wirnika" jest więc mylące: typowe uszkodzenia wirnika to raczej przerwy pękniętych prętów, uszkodzenia pierścieni, mimośrodowość itp., a nie "dodatkowe zwarcie" jako jednoznaczna przyczyna spadku obrotów.

W praktyce przy takim objawie warto w pierwszej kolejności sprawdzić obecność wszystkich trzech napięć międzyfazowych, stan bezpieczników oraz zaciski na listwie silnika.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Zanik jednej fazy oznacza brak napięcia w jednym z torów zasilania (np. po przepaleniu bezpiecznika). Silnik może jeszcze pracować, ale w trybie "dwufazowym", z dużo mniejszą zdolnością do wytwarzania momentu i z ryzykiem szybkiego przegrzania.
Przy zaniku fazy maleje dostępny moment elektromagnetyczny. Aby "utrzymać" obciążenie, silnik zwiększa poślizg, czyli bardziej "oddala się" od prędkości synchronicznej. Skutkiem jest wyraźny spadek prędkości i często nierówna praca.
Typowo nie. Przekaźnik termiczny (zabezpieczenie przeciążeniowe) po zadziałaniu rozłącza obwód sterowania stycznika, co prowadzi do zatrzymania silnika. Spadek obrotów przy dalszej pracy częściej wskazuje na problem z zasilaniem (np. zanik fazy).
Najczęściej obserwuje się spadek obrotów pod obciążeniem, gorszy rozruch, wzrost prądu w pozostałych fazach, buczenie i szybkie nagrzewanie. W skrajnych przypadkach silnik może się zatrzymać i ulec uszkodzeniu, jeśli zabezpieczenia nie zadziałają.
W praktyce sprawdza się obecność napięć międzyfazowych miernikiem oraz ciągłość wkładki bezpiecznikowej (po jej wyjęciu i zachowaniu zasad bezpieczeństwa). Można też porównać prądy fazowe cęgami: przy zaniku fazy będą wyraźnie niesymetryczne.
Poślizg to różnica (w ujęciu względnym) między prędkością pola wirującego a prędkością wirnika. Gdy rośnie obciążenie lub spada "zdolność" silnika do wytwarzania momentu (np. zanik fazy), poślizg rośnie, a obroty maleją.
Wirnik klatkowy jest konstrukcyjnie zwarty (pręty i pierścienie zwierające). Dlatego samo sformułowanie "zwarcie w obwodzie wirnika" nie jest typową, jednoznaczną diagnozą. Dla klatki częściej rozważa się inne uszkodzenia mechaniczno-elektryczne niż "zwarcie".
Gdy obciążenie jest duże (zbliżone do znamionowego lub większe) i dostępny moment po zaniku fazy nie wystarcza, silnik zaczyna mocno tracić prędkość i może się zatrzymać. Dodatkowo zatrzymanie nastąpi, jeśli zadziała zabezpieczenie przeciążeniowe lub nadprądowe.
Pomocne są pomiary prądów w każdej fazie oraz napięć międzyfazowych. Przy zaniku fazy pojawia się wyraźna asymetria i brak jednego napięcia/toru. Przy przeciążeniu mechanicznym zwykle prądy rosną bardziej równomiernie, a napięcia pozostają prawidłowe.
Ucz się objawów typowych uszkodzeń i stanów pracy: zanik fazy, przeciążenie, spadek napięcia, uszkodzenia łożysk, problemy rozruchu. Ćwicz łączenie objawu z mechanizmem (moment–poślizg–prędkość) i pamiętaj, jak działają zabezpieczenia (czy odłączają, czy tylko sygnalizują).
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 45% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że spadek obrotów silnika klatkowego pod obciążeniem znamionowym może wynikać z zaniku jednej fazy zasilania.

Materiały:

  • Podręczniki/kompendia z maszyn elektrycznych (silniki indukcyjne – charakterystyki i uszkodzenia)
  • Materiały szkolne z eksploatacji i diagnostyki instalacji trójfazowych
  • Instrukcje producentów wyłączników silnikowych i przekaźników termicznych (zasada działania, nastawy)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego