KWALIFIKACJA ELE1 - TEST WIEDZY NR 1

PYTANIE NR 28.
Wybierz prawidłowe stwierdzenie dotyczące silnika synchronicznego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Silnik synchroniczny pracuje bez poślizgu w stanie ustalonym: wirnik "nadąża" za polem wirującym stojana.
Dlatego prędkość obrotowa wirnika jest równa prędkości pola magnetycznego. Odpowiedzi z "większa", "mniejsza" lub "różna" opisują sytuacje typowe dla silnika asynchronicznego lub stany nieustalone.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku synchronicznym kluczową cechą jest synchronizm, czyli zgodność prędkości obrotowej wirnika z prędkością pola wirującego wytwarzanego przez uzwojenia stojana. W stanie ustalonym wirnik jest "zablokowany magnetycznie" względem pola (utrzymuje stałą zależność kątową), co oznacza, że nie występuje poślizg charakterystyczny dla silnika asynchronicznego.

Dlatego poprawne jest stwierdzenie: "Prędkość obrotowa wirnika jest taka sama jak prędkość pola magnetycznego." To właśnie definiuje pracę synchroniczną: prędkość wirnika = prędkość synchroniczna pola.

  • "Prędkość obrotowa wirnika jest różna od prędkości pola magnetycznego." – to ogólny opis typowy dla silnika asynchronicznego, w którym poślizg jest niezbędny do wytworzenia momentu elektromagnetycznego. W silniku synchronicznym, jeśli nie utrzyma synchronizmu, nie jest to prawidłowy stan pracy synchronicznej.
  • "Prędkość obrotowa wirnika jest większa od prędkości pola magnetycznego." – w normalnej pracy silnika synchronicznego nie zachodzi trwałe "wyprzedzanie" prędkości pola. Pole wirujące wyznacza prędkość synchroniczną, a wirnik może co najwyżej chwilowo reagować dynamicznie w stanach przejściowych, co nie jest kryterium definicyjnym.
  • "Prędkość obrotowa wirnika jest mniejsza od prędkości pola magnetycznego." – to również opis poślizgu (wirnik wolniejszy niż pole), kojarzony z silnikiem asynchronicznym. W silniku synchronicznym utrzymywanie stałej różnicy prędkości oznaczałoby brak pracy synchronicznej.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawia się sformułowanie "taka sama jak prędkość pola" i pytanie dotyczy silnika synchronicznego, to zwykle jest to odpowiedź właściwa. Dla silnika asynchronicznego prawdziwe jest natomiast, że prędkość wirnika jest mniejsza od prędkości pola (poślizg > 0).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To prędkość wirowania pola magnetycznego w stojanie. W stanie ustalonym wirnik silnika synchronicznego obraca się z taką samą prędkością jak to pole, czyli bez poślizgu. Prędkość ta zależy od częstotliwości zasilania i liczby par biegunów.
Moment powstaje dzięki sprzężeniu magnetycznemu wirnika z polem stojana. Gdy wirnik "złapie synchronizm", utrzymuje stałą zależność kątową względem pola, więc nie może trwale obracać się szybciej ani wolniej od pola. Inaczej doszłoby do utraty pracy synchronicznej.
W prawidłowej pracy ustalonej poślizg nie występuje (poślizg = 0). Poślizg jest typowy dla silnika asynchronicznego i jest potrzebny do wytworzenia momentu. W synchronicznym prędkość wirnika jest równa prędkości pola, a obciążenie wpływa głównie na kąt obciążenia.
Najczęściej przy zbyt dużym nagłym obciążeniu, niewłaściwym wzbudzeniu, spadkach napięcia lub problemach z układem rozruchu/sterowania. Wtedy wirnik nie utrzymuje właściwej zależności kątowej względem pola, co może prowadzić do niestabilnej pracy i konieczności ponownego zsynchronizowania.
Silnik synchroniczny utrzymuje prędkość równą prędkości pola (związanej z częstotliwością), więc pod obciążeniem prędkość zasadniczo się nie zmienia, a rośnie kąt obciążenia. W asynchronicznym prędkość pod obciążeniem spada, bo zwiększa się poślizg.
Mylenie go z silnikiem asynchronicznym: uczniowie wybierają odpowiedź o "różnej" prędkości wirnika i pola, bo kojarzą poślizg z ogólną cechą silników AC. Na egzaminie warto zapamiętać: synchroniczny = prędkość wirnika taka sama jak pola (stan ustalony).
Prędkość synchroniczna jest bezpośrednio związana z częstotliwością: im wyższa częstotliwość, tym szybciej wiruje pole i tym szybciej obraca się wirnik (przy zachowaniu synchronizmu). Dlatego do regulacji prędkości często stosuje się falowniki zmieniające częstotliwość.
Tak. Po odpowiednim napędzeniu mechanicznie i zapewnieniu warunków wzbudzenia może oddawać energię elektryczną do sieci jako maszyna synchroniczna. W praktyce zasada synchronizmu pozostaje podobna: prędkość obrotowa jest związana z prędkością pola i częstotliwością systemu.
Istotne są: poprawne podłączenie stojana, kontrola układu wzbudzenia (jeśli dotyczy), sprawdzenie układu rozruchu, stan łożysk i osiowość sprzęgła. W obsłudze liczą się też parametry zasilania i obciążenia, bo przeciążenia mogą sprzyjać utracie synchronizmu.
Najpierw rozpoznaj typ silnika w treści. Jeśli jest "synchroniczny", szukaj stwierdzenia o równości prędkości wirnika i pola (brak poślizgu w stanie ustalonym). Jeśli jest "asynchroniczny", prawie zawsze prawdą jest: wirnik wolniejszy od pola (poślizg dodatni).
info

Około 64% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "Silnik synchroniczny pracuje bez poślizgu w stanie ustalonym: wirnik "nadąża" za polem wirującym stojana.Dlatego prędkość obrotowa wirnika jest równa prędkości pola magnetycznego."

Źródła:

  • Stephen J. Chapman, "Electric Machinery Fundamentals", rozdziały dotyczące maszyn synchronicznych, wydanie akademickie (dokładna edycja zależna od posiadanego wydania).
  • The Engineering ToolBox, "Synchronous Speed" (definicja prędkości synchronicznej i zależność od częstotliwości oraz liczby biegunów): https://www.engineeringtoolbox.com/synchronous-motor-speed-d_655.html (dostęp: 2026-02-26).
  • Wikipedia (EN), "Synchronous motor" (opis zasady: prędkość wirnika równa prędkości pola w stanie ustalonym): https://en.wikipedia.org/wiki/Synchronous_motor (dostęp: 2026-02-26).

Materiały:

  • Podręczniki do maszyn elektrycznych (działy: maszyny synchroniczne i pole wirujące)
  • Notatki/arkusze egzaminacyjne dotyczące maszyn prądu przemiennego
  • Materiały producentów napędów opisujące zasadę pracy silników synchronicznych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego