KWALIFIKACJA ELM4 - STYCZEŃ 2021

PYTANIE NR 28.
W układzie napędowym złożonym z silnika indukcyjnego klatkowego oraz przemiennika częstotliwości wykonano pomiary wibroakustyczne. Okazało się, że zarówno poziom hałasu, jak i poziom drgań mierzonych na obudowie łożysk silnika, wzrósł o 50% w stosunku do wartości zmierzonych przed dopuszczeniem układu do eksploatacji. Takie symptomy mogą wskazywać na zły stan techniczny
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wzrost drgań mierzonych na obudowach łożysk oraz równoczesny wzrost hałasu to typowe objawy pogorszenia stanu mechanicznego maszyny wirującej.
Najczęściej wiążą się z łożyskami, niewyważeniem lub luzami w silniku, a nie z samą instalacją zasilającą czy połączeniami elektrycznymi.

Pełne wyjaśnienie:

W diagnostyce napędów przemysłowych ważne jest miejsce pomiaru i rodzaj objawów. W pytaniu drgania były mierzone na obudowie łożysk silnika, a dodatkowo odnotowano wzrost hałasu. Taki zestaw symptomów w pierwszej kolejności kieruje uwagę na stan techniczny samego silnika (części mechanicznej), ponieważ łożyska i elementy wirujące są bezpośrednim źródłem drgań przenoszonych na oprawy łożysk.

Odpowiedź "silnika użytego w napędzie." jest uzasadniona, bo wzrost drgań i hałasu może wynikać m.in. z:

  • zużycia lub uszkodzenia łożysk (zwiększone tarcie, luzy, pogorszenie smarowania),
  • niewyważenia wirnika lub uszkodzeń mechanicznych części wirujących,
  • poluzowania mocowań, błędnego osiowania lub wzrostu luzów w węzłach mechanicznych.

Pozostałe odpowiedzi są mniej trafne w kontekście podanego pomiaru:

  • "instalacji zasilającej układ napędowy." – problemy z zasilaniem częściej powodują objawy elektryczne (np. niestabilność pracy, przegrzewanie, spadek momentu), a nie charakterystyczny wzrost drgań na oprawach łożysk jako główny symptom.
  • "przetwornicy częstotliwości." – awarie falownika częściej objawiają się zakłóceniami sterowania, błędami zabezpieczeń lub problemami z parametrami elektrycznymi. Falownik może wpływać na warunki pracy silnika, ale sam wzrost drgań na łożyskach jest przede wszystkim sygnałem do kontroli mechaniki silnika.
  • "instalacji połączeń elektrycznych w układzie." – luźne połączenia mogą prowadzić do grzania, spadków napięcia czy przerywania zasilania, natomiast nie są typową pierwotną przyczyną wzrostu drgań mierzonych na łożyskach.

W praktyce po takim sygnale wykonuje się działania potwierdzające: kontrolę łożysk (temperatura, luz, smar), ocenę osiowania, mocowań oraz analizę drgań (np. widmo), aby zawęzić przyczynę do konkretnego uszkodzenia mechanicznego.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To pomiar drgań przenoszonych z elementów wirujących i łożysk na korpus silnika. Jest to jedno z podstawowych miejsc diagnostycznych, bo wiele usterek mechanicznych (łożyska, niewyważenie, luzy) najpierw ujawnia się właśnie w węzłach łożyskowych.
Hałas i drgania są bezpośrednim skutkiem tarcia, luzów i sił dynamicznych w maszynie wirującej. Gdy pogarsza się stan łożysk lub rośnie niewyważenie wirnika, zwykle rosną oba parametry jednocześnie, szczególnie w okolicy opraw łożysk.
Typowe przyczyny to zużycie bieżni i elementów tocznych, niewłaściwe smarowanie, zanieczyszczenie łożyska, uszkodzenia montażowe oraz nadmierne luzy. Każdy z tych stanów zwiększa nierównomierność pracy i generuje drgania oraz hałas.
Może pośrednio wpływać na warunki pracy (np. praca przy niskich prędkościach, specyficzne częstotliwości wymuszeń), ale sam wzrost drgań mierzonych na łożyskach najczęściej wymaga sprawdzenia mechaniki silnika. W praktyce diagnozuje się zarówno sterowanie, jak i stan łożysk.
Zasilanie i połączenia elektryczne częściej dają objawy elektryczne: spadek mocy, niestabilność pracy, przegrzewanie, zadziałania zabezpieczeń. Uszkodzenia mechaniczne silnika zwykle ujawniają się jako wzrost drgań (zwłaszcza na łożyskach) oraz narastający hałas.
Najczęściej mierzy się na oprawach łożysk (strona napędowa i przeciwna), na korpusie w pobliżu stojana oraz czasem na podstawie/mocowaniu. Dobór punktów ma znaczenie, bo pozwala rozróżniać źródła drgań: łożyska, niewyważenie, luzy konstrukcji.
Gdy obserwuje się szybki trend wzrostowy, jednoczesny wzrost hałasu/temperatury, pojawienie się nietypowych dźwięków lub przekroczenie ustalonych progów alarmowych w zakładzie. W praktyce decyzja zależy od krytyczności napędu i ryzyka uszkodzeń wtórnych.
Częsty błąd to przypisanie każdej anomalii falownikowi "bo jest w układzie", bez analizy miejsca pomiaru. Inny błąd to pomijanie mechaniki: luzy, osiowanie, łożyska. Warto zaczynać od oceny punktu pomiarowego i charakteru symptomów.
W praktyce sprawdza się stan łożysk (luz, smar, temperatura), osiowanie, mocowanie i fundament, stan sprzęgła/połączenia z maszyną, a także ewentualne niewyważenie wirnika. Dopiero potem sensownie jest zawężać przyczynę do elementów elektrycznych.
Ucz się mapowania objawów na przyczyny: drgania na łożyskach → mechanika, błędy zabezpieczeń → sterowanie/zasilanie, przegrzewanie → obciążenie lub chłodzenie. Rozwiązuj zadania z interpretacji trendów i opisów pomiarów oraz powtarz typowe usterki silników i falowników.
info

Statystycznie 26% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Źródła:

  • ISO 20816-1:2016, Mechanical vibration — Measurement and evaluation of machine vibration — Part 1: General guidelines
  • ISO 10816-3:2009, Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts — Part 3: Industrial machines with nominal power above 15 kW and nominal speeds between 120 r/min and 15 000 r/min
  • IEC 60034-14:2018, Rotating electrical machines — Part 14: Mechanical vibration of certain machines with shaft heights 56 mm and higher — Measurement, evaluation and limits

Materiały:

  • Podręczniki diagnostyki wibroakustycznej maszyn wirujących (rozdziały o łożyskach i niewyważeniu)
  • Instrukcje eksploatacji silników indukcyjnych (sekcje o łożyskach, drganiach i hałasie)
  • Materiały szkoleniowe UTR dot. napędów z przemiennikami częstotliwości i typowych usterek

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego