KWALIFIKACJA ELE5 - CZERWIEC 2018 (test 2)

PYTANIE NR 15.
W trakcie oględzin silnika indukcyjnego klatkowego o mocy 11 kW pracującego z odłączonym obciążeniem, słychać głośne stuki wydobywające się z wnętrza silnika. Co jest najbardziej prawdopodobną przyczyną tej usterki?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Głośne stuki dochodzące z wnętrza silnika pracującego na biegu jałowym najczęściej wskazują na problem mechaniczny elementów wirujących, zwłaszcza łożysk. Zużyte łożyska powodują luz i uderzenia bieżni/kulek, dając charakterystyczne stukanie i narastające drgania. Pozostałe opcje zwykle dają inne objawy (spadek momentu, grzanie, hałas od podstawy).

Pełne wyjaśnienie:

W silniku indukcyjnym klatkowym pracującym z odłączonym obciążeniem (bieg jałowy) prądy i moment są mniejsze niż przy pracy pod obciążeniem, dlatego wiele problemów elektrycznych nie objawia się wtedy uderzeniami, tylko raczej zmianą pracy (spadek prędkości, nierówna praca, nagrzewanie, buczenie).

Odpowiedź "Zużyte łożyska kulkowe na wale silnika." jest poprawna, ponieważ uszkodzenie/zużycie łożysk tocznych (zużyte bieżnie, uszkodzone koszyki, zwiększony luz, niedosmarowanie prowadzące do degradacji) bardzo często daje objaw głośnych stuków i wyraźnych drgań. Przy luźniejszym prowadzeniu wału elementy toczne mogą powodować cykliczne uderzenia, a wirnik może pracować z większym mimośrodem, co wzmacnia hałas.

"Zbyt wysoka temperatura silnika." jest mało prawdopodobna jako pierwotna przyczyna stuków opisana wprost. Przegrzewanie częściej jest skutkiem przeciążenia, złej wentylacji, zabrudzenia lub problemów z zasilaniem, a akustycznie objawia się zwykle nasileniem szumu wentylatora lub zapachem/objawami termicznymi, nie typowym stukaniem z wnętrza.

"Zanik napięcia w jednej z faz." (asymetria/zanik fazy) w silniku trójfazowym daje przede wszystkim spadek momentu, wzrost prądów w pozostałych fazach i szybkie nagrzewanie, a dźwięk bywa opisywany jako buczenie i nierówna praca. Na biegu jałowym silnik może jeszcze pracować przez pewien czas, ale typowym objawem nie są głośne stuki z wnętrza.

"Niestabilne przytwierdzenie silnika do podłoża." może powodować hałas i drgania, ale opis wskazuje na stuki wydobywające się z wnętrza silnika. Luźne mocowanie częściej generuje hałas na fundamencie/łapach, rezonans podstawy i "telepanie" całego zespołu, a nie uderzenia pochodzące z łożyskowania.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się "stukanie/uderzenia" i "wnętrze silnika", pierwszym tropem są łożyska, luz mechaniczny lub ocieranie elementów wirujących. Usterki zasilania częściej kojarz z buczeniem, spadkiem momentu i grzaniem.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej oznaczają problem mechaniczny elementów wirujących, szczególnie łożysk. Stuki sugerują uderzenia wynikające z luzu, uszkodzeń bieżni lub koszyka łożyska, ewentualnie ocierania wirnika o stojan. W praktyce to sygnał do szybkiej diagnostyki i często odstawienia napędu.
Hałas łożysk zwykle ma charakter stuków, chrobotania lub "szumu" zmieniającego się z prędkością obrotową i często rośnie z czasem. Buczenie elektryczne jest bardziej jednolite (50 Hz i harmoniczne), bywa związane z asymetrią zasilania i częściej towarzyszy mu spadek momentu oraz nagrzewanie.
Zużycie bieżni lub zwiększony luz powodują, że elementy toczne nie toczą się płynnie, tylko pojawiają się mikrouderzenia i nieregularne przeskoki. Dodatkowo wał może pracować z mimośrodem, co wzmacnia drgania i przenosi uderzenia na korpus, dając wyraźnie słyszalne stuki.
Zanik fazy zwykle powoduje nierówną pracę i charakterystyczne buczenie oraz szybki wzrost prądu w pozostałych fazach. Na biegu jałowym silnik może jeszcze się obracać, ale objawem dominującym nie są stuki, tylko pogorszenie parametrów pracy i ryzyko przegrzania uzwojeń.
Tak, ale wtedy źródło hałasu częściej jest "na zewnątrz": na łapach, śrubach, podstawie lub w sprzęgle, a nie typowo "z wnętrza" korpusu. Luźne mocowanie powoduje rezonans i wibracje całego zespołu. W diagnostyce warto sprawdzić śruby, podkładki i płaskość posadowienia.
Najpierw bezpieczeństwo: wyłącz, zabezpiecz przed załączeniem i oceń ryzyko. Następnie sprawdź mechanicznie: luz wału, stan łożysk, smarowanie, ocieranie wirnika, wentylator. Dopiero potem weryfikuj elektrycznie: prądy fazowe, asymetrię, napięcia i połączenia.
Pomocne są pomiary drgań (wibracje), odsłuch stetoskopem technicznym, kontrola temperatury łożysk oraz sprawdzenie luzów i gładkości obrotu po odłączeniu. W praktyce często widać też ślady przegrzania smaru lub opiłki. Wynik porównuje się z danymi trendu, jeśli są dostępne.
Wysoka temperatura jest zwykle skutkiem (np. przeciążenia, złej wentylacji, zaniku fazy lub tarcia), a nie specyficzną przyczyną stuków. Stuki wskazują na zjawisko udarowe: luz, uderzenia, mechaniczne uszkodzenia. W diagnostyce objaw–przyczyna liczy się dopasowanie rodzaju dźwięku do mechanizmu.
Grozi szybkim pogorszeniem stanu: wzrostem drgań, uszkodzeniem wału, uszczelnień i opraw, a nawet ocieraniem wirnika o stojan. To może doprowadzić do wtórnych uszkodzeń uzwojeń i długiego postoju. Dlatego typowo planuje się wymianę łożysk i kontrolę osiowości/wyważenia.
Ucz się mapowania: objaw → najbardziej prawdopodobna przyczyna. Zrób listę typowych symptomów (buczenie, stuki, spadek prędkości, grzanie, zapach) i przypisz im mechanizmy (zasilanie, łożyska, wentylacja, niewyważenie, mocowanie). Ćwicz też rozróżnianie usterek na biegu jałowym i pod obciążeniem.
info

Około 43% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Głośne stuki dochodzące z wnętrza silnika pracującego na biegu jałowym najczęściej wskazują na problem mechaniczny elementów wirujących, zwłaszcza łożysk."

Źródła:

  • Stephen J. Chapman, "Electric Machinery Fundamentals", rozdziały dotyczące silników indukcyjnych i typowych objawów uszkodzeń (McGraw-Hill, kolejne wydania) – odniesienie ogólne do zachowania silników przy asymetrii zasilania i obciążeniu
  • SKF, "Rolling bearings catalogue" / materiały techniczne SKF – sekcje o symptomach uszkodzeń łożysk (hałas, drgania, luz, przegrzewanie) oraz typowych przyczynach (niedosmarowanie, zużycie)
  • J. R. Cameron, W. T. Thomson, "Vibration and Wear in Machinery" / literatura dot. diagnostyki drganiowej maszyn wirujących – rozdziały o związkach między uszkodzeniami łożysk a charakterem drgań i hałasu

Materiały:

  • Podręcznik do maszyn elektrycznych (silniki indukcyjne: budowa, eksploatacja, typowe uszkodzenia)
  • Materiały producentów łożysk o symptomach uszkodzeń (hałas, stuki, wzrost drgań, przegrzewanie)
  • Instrukcje utrzymania ruchu/serwisu silników (kontrola łożysk, wyważenia, osiowości i mocowań)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego