KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2020 (test 2)

PYTANIE NR 37.
Które z wymienionych usterek mogą powodować nadmierną wibrację silnika indukcyjnego?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Nadmierne wibracje silnika indukcyjnego najczęściej wynikają z przyczyn mechanicznych:
skrzywionego wału, niewyważenia wirnika oraz nadmiernych luzów w łożyskach. Każda z tych usterek powoduje okresowe siły wymuszające i bicie, które bezpośrednio zwiększają drgania korpusu oraz hałas.

Pełne wyjaśnienie:

Nadmierna wibracja silnika indukcyjnego jest typowym objawem problemów mechanicznych w układzie wirującym. Odpowiedź "Skrzywienie wału, złe wyważenie wirnika, nadmierny luz na łożyskach." jest poprawna, bo każda z tych usterek bezpośrednio wytwarza siły dynamiczne działające na łożyskowanie i obudowę.

  • Skrzywienie wału powoduje bicie promieniowe i osiowe. W praktyce daje to drgania zależne od prędkości obrotowej oraz przyspieszone zużycie łożysk i uszczelnień.
  • Złe wyważenie wirnika (niewyważenie) generuje siłę odśrodkową rosnącą wraz z kwadratem prędkości. Objawia się wibracją o charakterze "regularnym" i często nasila się po naprawach, gdy wirnik nie został prawidłowo wyważony.
  • Nadmierny luz na łożyskach powoduje niestabilne prowadzenie wału i uderzenia elementów tocznych/bieżni, co przekłada się na wzrost amplitudy drgań, hałas oraz ryzyko zatarcia.

Pozostałe propozycje są mniej trafne jako bezpośrednie przyczyny wibracji. "Zbyt niskie napięcie, przerwa w jednej fazie, przeciążenie silnika." to głównie problemy elektryczne i eksploatacyjne, które typowo powodują spadek momentu, wzrost prądu, nagrzewanie i nierówną pracę, ale nie są klasycznym zestawem pierwotnych usterek mechanicznych odpowiedzialnych za nadmierne drgania korpusu.

"Zwarcie w uzwojeniu wirnika, zamieniona kolejność faz." odnosi się do uszkodzeń/konfiguracji elektrycznej. Zamiana kolejności faz zmienia kierunek obrotów, a nie jest samodzielną "usterką wibracyjną". Zwarcia mogą powodować nierównomierność momentu, lecz w pytaniu chodzi o typowe usterki bezpośrednio generujące drgania mechaniczne.

"Przerwa w uzwojeniu stojana, zatarcie łożysk, zbyt duża rezystancja uzwojeń wirnika." zawiera element mechaniczny (zatarcie łożysk), ale pozostałe składowe to problemy elektryczne/parametryczne. W zadaniu szukamy spójnego zestawu przyczyn wibracji, a taki zestaw zapewniają: wał, wyważenie i luz łożyskowy.

W praktyce, przy podejrzeniu wibracji, warto zacząć od kontroli: mocowania i fundamentu, osiowości sprzęgła, stanu łożysk, wyważenia oraz bicia wału (czujnik zegarowy), a dopiero potem przechodzić do diagnostyki elektrycznej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej są to przyczyny mechaniczne: niewyważenie wirnika, skrzywienie wału, luzy lub uszkodzenia łożysk oraz nieprawidłowe osiowanie sprzęgła. Takie usterki generują okresowe siły wymuszające i bicie, które bezpośrednio zwiększają drgania obudowy.
Niewyważenie zwykle daje "regularne" drgania rosnące wraz z prędkością obrotową oraz zwiększony hałas. Często pojawia się po remontach (np. po wymianie elementów wirnika) albo po zabrudzeniu/oblepieniu wirnika. Pomiar wibracji potwierdza wzrost składowej związanej z obrotami.
Skrzywiony wał powoduje bicie promieniowe i/lub osiowe, czyli okresowe odchylenie środka obrotu. To wymusza cykliczne obciążenia łożysk i korpusu, prowadząc do wyraźnych wibracji, hałasu oraz przyspieszonego zużycia łożysk, uszczelnień i sprzęgła.
Drgania może zwiększać luz promieniowy lub osiowy, wynikający z zużycia łożyska, niewłaściwego pasowania, poluzowanego mocowania lub błędnego montażu. Wał jest wtedy gorzej prowadzony, pojawiają się uderzenia i niestabilność pracy, co przekłada się na wzrost amplitudy wibracji.
Przeciążenie najczęściej powoduje wzrost prądu i temperatury oraz spadek prędkości, a nie jest typową pierwotną przyczyną wibracji. Może jednak pośrednio nasilić drgania, jeśli przeciążenie wynika z problemu mechanicznego (np. zacierające się łożysko lub niewspółosiowość napędu).
Przerwa w fazie jest przede wszystkim usterką elektryczną: powoduje nierównomierne pole magnetyczne, spadek momentu, wzrost prądów w pozostałych fazach i szybkie nagrzewanie. Może powodować nierówną pracę, ale w diagnostyce wibracji najpierw sprawdza się klasyczne przyczyny mechaniczne.
Hałas to wrażenie akustyczne, a wibracje to drgania mechaniczne mierzalne czujnikiem (np. prędkość/przyspieszenie drgań). W praktyce ocenia się je pomiarem wibracji na łożyskach i korpusie oraz porównaniem trendu w czasie. Dodatkowo obserwuje się temperaturę i stan smarowania.
Najczęściej pomaga: wyważenie wirnika, wymiana lub prawidłowy montaż łożysk (pasowania, smar), kontrola bicia wału, osiowanie sprzęgła oraz poprawa mocowania do fundamentu. Dobrą praktyką jest też kontrola elementów przeniesienia napędu (sprzęgło, koła pasowe) i ich wyważenia.
Zamiana kolejności faz zmienia kierunek obrotów silnika. Może to ujawnić problemy w napędzie zależne od kierunku (np. wentylator, pompa, elementy mechaniczne), ale sama w sobie nie jest typową przyczyną wibracji. W diagnostyce najpierw ocenia się stan wału, wyważenie i łożyska.
Warto uczyć się "objaw → przyczyna": drgania (wał, wyważenie, łożyska), grzanie (przeciążenie, wentylacja, zwarcia), spadek mocy (napięcie, faza, uzwojenia). Pomaga też lista kontrolna oględzin: mocowanie, osiowość, łożyskowanie, smarowanie, dopiero potem pomiary elektryczne.
info

Około 52% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Nadmierne wibracje silnika indukcyjnego najczęściej wynikają z przyczyn mechanicznych:skrzywionego wału, niewyważenia wirnika oraz nadmiernych luzów w łożyskach."

Źródła:

  • 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
  • SKF, "Rolling bearings" (katalog/podręcznik SKF), rozdziały: podstawy uszkodzeń łożysk i objawy (hałas/drgania/luz) – szczegółowy dobór stron zależny od wydania

Materiały:

  • Podręczniki z eksploatacji maszyn elektrycznych (rozdziały o uszkodzeniach i diagnostyce)
  • Materiały producentów łożysk dotyczące objawów uszkodzeń i luzów
  • Wprowadzenie do diagnostyki wibroakustycznej maszyn (kursy/opracowania branżowe)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego