KWALIFIKACJA ELE2 - PAŹDZIERNIK 2013

PYTANIE NR 30.
Podczas pracy wirnik silnika indukcyjnego klatkowego ociera o stojan. Przyczyną tego stanu nie może być
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Ocieranie wirnika o stojan ma charakter mechaniczny i najczęściej wynika z utraty współosiowości lub zmniejszenia szczeliny powietrznej (np. przez zużycie łożysk/panwi albo niewyważenie i drgania). Zmiana napięcia zasilania wpływa głównie na prąd i moment, ale sama nie jest typową bezpośrednią przyczyną tarcia wirnika o stojan.

Pełne wyjaśnienie:

Ocieranie wirnika o stojan w silniku indukcyjnym klatkowym oznacza, że wirnik przemieścił się względem stojana lub drga na tyle, że szczelina powietrzna lokalnie zanika. Taki objaw jest więc w pierwszej kolejności kojarzony z przyczynami mechanicznymi.

Odpowiedź "gwałtowny wzrost napięcia zasilającego" jest uznawana za tę, która nie musi prowadzić do ocierania. Zwiększenie napięcia wpływa przede wszystkim na warunki elektryczne pracy (np. wartość prądu magnesującego, moment, nagrzewanie), ale nie powoduje samo z siebie przesunięcia osi wirnika ani trwałej utraty luzów w łożyskach. W praktyce skutkiem mogą być przeciążenia termiczne lub prądowe, jednak tarcie wirnika o stojan wymaga mechanicznego "zejścia" wirnika ze środka.

Odpowiedź "zużycie się panwi łożyskowych" może bezpośrednio wywołać ocieranie: wzrost luzu i pogorszenie prowadzenia wału powodują mimośrodowość oraz możliwość kontaktu w szczelinie powietrznej. Podobnie "złe wyważenie wirnika" zwiększa drgania i obciążenia łożysk, co może prowadzić do chwilowego lub stałego zbliżania wirnika do stojana i w konsekwencji tarcia.

Odpowiedź "pęknięcie pierścieni zwierających uzwojenia klatkowe wirników" dotyczy uszkodzenia klatki. Taka usterka zwykle objawia się pogorszeniem parametrów pracy (np. momentu, równomierności), może generować dodatkowe drgania i nierównomierne siły elektromagnetyczne, które pośrednio sprzyjają problemom mechanicznym. Dlatego jest to przyczyna potencjalnie związana z nasileniem drgań, a nie typowy "czysto elektryczny" efekt jak zmiana napięcia.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu pojawia się słowo "ociera", szukaj odpowiedzi, które wprost zmniejszają szczelinę powietrzną: łożyska, niewspółosiowość, wygięcie wału, niewyważenie, uszkodzenia mechaniczne wirnika.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To objaw, że wirnik mechanicznie dotyka stojana (zanika szczelina powietrzna). Najczęściej świadczy o problemie z prowadzeniem wału, luzami łożysk lub nadmiernymi drganiami. W praktyce to sygnał do szybkiego wyłączenia i diagnostyki, bo grozi uszkodzeniem uzwojeń i rdzenia.
Zużycie łożysk/panwi zwiększa luz i pogarsza centrowanie wału. Wirnik zaczyna pracować mimośrodowo, a przy obciążeniu lub drganiach może "zejść" z osi, zmniejszając lokalnie szczelinę powietrzną aż do kontaktu ze stojanem. Często towarzyszy temu hałas i wzrost temperatury.
Typowe są podwyższone drgania, wibracje obudowy, hałas narastający z prędkością oraz przyspieszone zużycie łożysk. Niewyważenie nie zawsze od razu daje ocieranie, ale zwiększa ryzyko, bo drgania mogą chwilowo zmniejszać szczelinę powietrzną i pogarszać współosiowość.
Zwykle nie jest to bezpośrednia przyczyna tarcia. Zmiana napięcia wpływa głównie na prąd, moment i nagrzewanie, natomiast ocieranie wymaga mechanicznego przemieszczenia wirnika. W praktyce problemy z napięciem mogą pogorszyć warunki pracy, ale przyczynę tarcia trzeba szukać w mechanice.
To elementy łączące pręty klatki wirnika na końcach, tworzące zamknięty obwód przewodzący. Dzięki temu w wirniku mogą indukować się prądy wytwarzające moment. Uszkodzenie (np. pęknięcie) pogarsza pracę silnika i może powodować nierównomierność momentu oraz dodatkowe drgania.
Należy możliwie szybko i bezpiecznie wyłączyć napęd, zabezpieczyć miejsce pracy i wykonać oględziny: łożyska, luz osiowy/radialny wału, ślady tarcia, mocowanie silnika oraz sprzęgło. Dalsza praca z ocieraniem może doprowadzić do zniszczenia izolacji uzwojeń i zwarć.
Najczęściej: zużycie łożysk, niewspółosiowość połączenia z maszyną napędzaną, niewyważenie wirnika, wygięty wał, poluzowane mocowanie oraz uszkodzenia mechaniczne elementów wirujących. W diagnostyce warto też sprawdzić stan fundamentu, stóp silnika i połączeń śrubowych.
Tarcie mechaniczne zwykle daje metaliczny, "szurający" dźwięk i często zależy od obciążenia oraz temperatury łożysk. Hałas elektromagnetyczny bywa bardziej "buczący" i silniej zależy od parametrów zasilania. W praktyce pomocne są oględziny śladów tarcia oraz pomiar drgań i temperatur.
Często mieszają skutki elektryczne z przyczynami mechanicznymi: wybierają odpowiedzi o napięciu/prądzie, choć objaw dotyczy kontaktu fizycznego. Innym błędem jest ignorowanie roli łożysk (uznawanie ich za "drugorzędne"), mimo że to one utrzymują szczelinę powietrzną.
Warto uczyć się objawami: drgania, hałas, przegrzewanie, spadek momentu i zwarcia. Do każdego objawu dopasuj typowe przyczyny mechaniczne i elektryczne. Ćwicz też rozpoznawanie elementów: łożysko, wał, stojan, wirnik, klatka i ich funkcje w utrzymaniu szczeliny powietrznej.
info

Statystycznie 25% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Eksperci podkreślają: "Ocieranie wirnika o stojan ma charakter mechaniczny i najczęściej wynika z utraty współosiowości lub zmniejszenia szczeliny powietrznej (np. przez zużycie łożysk/panwi albo niewyważenie i drgania)."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Silnik indukcyjny" – opis budowy i zasady działania, https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_indukcyjny (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Łożysko ślizgowe" – informacje o panewkach i skutkach zużycia, https://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%81o%C5%BCysko_%C5%9Blizgowe (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Wyważanie" – wpływ niewyważenia na drgania maszyn wirujących, https://pl.wikipedia.org/wiki/Wywa%C5%BCanie (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z zakresu "Maszyny elektryczne" dla techników/branżowych szkół II stopnia (dział: silnik indukcyjny klatkowy)
  • Instrukcje serwisowe producentów silników (rozdziały: diagnostyka łożysk, drgania, hałas, szczelina powietrzna)
  • Opracowania dotyczące diagnostyki wibroakustycznej maszyn wirujących (podstawy: niewyważenie, niewspółosiowość, zużycie łożysk)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego