KWALIFIKACJA ELE2 - WRZESIEŃ 2015

PYTANIE NR 39.
Podczas próbnego uruchomienia silnika indukcyjnego trójfazowego w sieci zasilającej nastąpił zanik napięcia w jednej fazie. W takim przypadku silnik indukcyjny obciążony momentem znamionowym
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zanik napięcia w jednej fazie eliminuje prawidłowe trójfazowe pole wirujące. Podczas rozruchu przy momencie znamionowym moment elektromagnetyczny spada na tyle, że nie pokona obciążenia, więc silnik nie wystartuje. Pozostałe odpowiedzi częściej dotyczą sytuacji, gdy silnik już pracuje, a nie gdy ma ruszyć.

Pełne wyjaśnienie:

Zanik napięcia w jednej fazie zasilania silnika indukcyjnego trójfazowego powoduje, że warunki tworzenia symetrycznego pola wirującego w stojanie przestają być spełnione. W konsekwencji dostępny moment elektromagnetyczny w rozruchu istotnie maleje.

Jeżeli w chwili próbnego uruchomienia silnik jest obciążony momentem znamionowym, to do ruszenia potrzebuje odpowiednio dużego momentu rozruchowego. Przy zaniku jednej fazy moment ten zwykle nie wystarcza do pokonania momentu obciążenia i strat mechanicznych, dlatego poprawna jest odpowiedź: "nie ruszy."

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne w tym sformułowaniu zadania?

  • "będzie wirował z małą prędkością." – to opis może pasować do przypadku, gdy silnik już został rozpędzony i dopiero wtedy nastąpił zanik fazy; wtedy może dojść do spadku prędkości, wzrostu poślizgu i prądów oraz do nagrzewania. Nie jest to typowy skutek rozruchu pod momentem znamionowym.
  • "ruszy, ale przy dużym obciążeniu będzie się przegrzewał." – przegrzewanie jest realnym skutkiem pracy przy niesymetrii, jednak samo "ruszy" nie jest pewne przy zadanym warunku momentu znamionowego już na starcie. Najpierw musi pokonać obciążenie w rozruchu, a to przy zaniku fazy zwykle się nie uda.
  • "będzie wirował w kierunku przeciwnym do spodziewanego." – odwrócenie kierunku obrotów w silniku trójfazowym wynika typowo ze zmiany kolejności faz, a nie z zaniku jednej fazy. Zanik fazy powoduje problem z wytworzeniem prawidłowego pola, a nie "automatyczne" odwrócenie wirowania.

W praktyce eksploatacyjnej wnioskiem jest konieczność stosowania zabezpieczeń przed zanikiem fazy oraz sprawdzania symetrii zasilania przed próbami rozruchu, zwłaszcza gdy napęd ma ruszać z obciążeniem.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Zanik fazy oznacza brak napięcia w jednej z trzech faz zasilania (np. przerwa w przewodzie, bezpiecznik, styk). Silnik trójfazowy przestaje być zasilany symetrycznie, co obniża dostępny moment i zwykle zwiększa prądy w pozostałych fazach, powodując ryzyko przegrzania.
Do rozruchu potrzebny jest odpowiednio duży moment elektromagnetyczny. Gdy brakuje jednej fazy, nie powstaje prawidłowe pole wirujące, a moment w rozruchu istotnie spada. Przy obciążeniu (zwłaszcza bliskim znamionowemu) moment silnika nie pokona momentu obciążenia i silnik nie wystartuje.
Nie zawsze. Jeśli silnik był już rozpędzony i obciążenie jest niewielkie, może nadal się obracać, ale zwykle z pogorszeniem parametrów: większym poślizgiem, spadkiem mocy użytecznej i ryzykiem nagrzewania. Dla rozruchu pod dużym obciążeniem typowe jest jednak, że nie ruszy.
Typowe objawy to brak rozruchu, buczenie, nierównomierna praca oraz wzrost prądu w pozostałych fazach (jeśli układ pozwala na pobór prądu). Często zadziałają zabezpieczenia nadprądowe lub termiczne. W praktyce warto też sprawdzić wskaźnik kolejności faz i ciągłość torów zasilania.
Zanik fazy to brak jednej fazy zasilania (asymetria i spadek momentu). Zmiana kolejności faz to zamiana dwóch faz przy zachowaniu trzech faz obecnych; skutkiem jest odwrócenie kierunku wirowania pola i zmiana kierunku obrotów silnika. To dwa różne zjawiska i inne symptomy.
Stosuje się przekaźniki kontroli faz (zaniku/asymetrii/kolejności), które odłączają stycznik przy braku fazy lub dużej niesymetrii. W praktyce dobiera się je do napięcia sieci i sposobu sterowania. Uzupełniają je zabezpieczenia nadprądowe i termiczne chroniące uzwojenia silnika.
Ryzyko jest największe, gdy silnik mimo zaniku fazy nadal pracuje i jest mocno obciążony lub ma utrudnione chłodzenie. Wtedy wzrost poślizgu i prądów może szybko podnieść temperaturę uzwojeń. Dlatego w układach napędowych ważne jest szybkie wykrycie zaniku fazy i odłączenie zasilania.
Najprościej zmierzyć napięcia międzyfazowe miernikiem oraz sprawdzić obecność faz wskaźnikiem napięcia i stan zabezpieczeń. W szafach sterowniczych praktyczne jest zastosowanie przekaźnika kontroli faz z sygnalizacją. Dodatkowo warto sprawdzić zaciski, styki i przewody pod kątem poluzowań.
W pewnych warunkach silnik trójfazowy przy zaniku fazy może ruszyć bez obciążenia lub z bardzo małym obciążeniem, ale zwykle jest to niepewne i niezalecane. W zadaniach egzaminacyjnych kluczowy jest warunek obciążenia (np. moment znamionowy), który typowo uniemożliwia rozruch.
Częsty błąd to mylenie rozruchu z pracą już rozpędzonego silnika: uczący się wybierają odpowiedzi o "wolniejszym wirowaniu" lub "przegrzewaniu", pomijając, że pytanie dotyczy startu pod obciążeniem. Drugi błąd to utożsamienie zaniku fazy ze zmianą kolejności faz i wskazanie odwrócenia kierunku.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 34% zdających egzamin. bardzo trudne

Według specjalistów z branży: "Zanik napięcia w jednej fazie eliminuje prawidłowe trójfazowe pole wirujące."

Źródła:

  • PN-EN IEC 60034-1, "Maszyny elektryczne wirujące — Część 1: Dane znamionowe i właściwości eksploatacyjne" (zakres: warunki zasilania i praca znamionowa; weryfikacja ogólna zjawisk eksploatacyjnych silników).

Materiały:

  • Notatki/rozdziały z "maszyn elektrycznych" dotyczące silników indukcyjnych i pracy niesymetrycznej
  • Instrukcje producentów zabezpieczeń kontroli faz (opis działania i typowe objawy)
  • Ćwiczenia laboratoryjne: rozruch silnika trójfazowego pod obciążeniem oraz obserwacja prądów i nagrzewania

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego