KWALIFIKACJA ELE5 - STYCZEŃ 2025

PYTANIE NR 35.
Która z wymienionych przyczyn odpowiada za zmniejszenie się prędkości obrotowej trójfazowego silnika klatkowego podczas jego pracy?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przerwa w zasilaniu jednej fazy powoduje pracę silnika w silnie niekorzystnych warunkach (asymetria), spadek momentu i wzrost poślizgu, co skutkuje zmniejszeniem prędkości obrotowej. Spadek obciążenia zwykle zwiększa prędkość (zmniejsza poślizg), a wzrost napięcia nie jest typową przyczyną spadku prędkości.

Pełne wyjaśnienie:

W trójfazowym silniku asynchronicznym klatkowym prędkość obrotowa jest zawsze nieco mniejsza od prędkości synchronicznej i zależy od poślizgu. Poślizg rośnie, gdy silnik ma trudniej wytworzyć wymagany moment (np. przy pogorszeniu warunków zasilania), a wtedy prędkość spada.

Odpowiedź "Przerwa w zasilaniu jednej fazy" opisuje tzw. zanik fazy (praca na dwóch fazach). Taki stan powoduje silną asymetrię prądów, wyraźne obniżenie zdolności wytwarzania momentu oraz wzrost poślizgu, więc silnik wyraźnie zwalnia, często jednocześnie pobierając większe prądy w pozostałych fazach i nagrzewając się. To typowa przyczyna spadku prędkości podczas pracy.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne w kontekście spadku prędkości?

  • "Spadek obciążenia silnika" zwykle zmniejsza wymagany moment, więc poślizg maleje i prędkość rośnie (zbliża się do prędkości synchronicznej). To częsta pułapka intuicyjna.
  • "Zwarcie pierścieni ślizgowych" dotyczy silników pierścieniowych (uzwojony wirnik z pierścieniami). Silnik klatkowy nie ma pierścieni ślizgowych, więc ta przyczyna nie pasuje do wskazanego typu silnika.
  • "Wzrost napięcia zasilania" w typowym zakresie nie jest klasyczną przyczyną spadku prędkości; wpływa głównie na dostępny moment i prądy. Spadek napięcia jest częściej kojarzony z utratą momentu i zwiększaniem poślizgu, natomiast wzrost napięcia nie powoduje typowego zwalniania.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawia się zanik fazy/asymetria, a pytanie dotyczy spadku prędkości silnika trójfazowego w trakcie pracy, to zwykle jest to najbardziej trafna przyczyna, bo bezpośrednio pogarsza warunki wytwarzania momentu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Poślizg to różnica między prędkością synchroniczną pola wirującego a rzeczywistą prędkością wirnika, odniesiona do prędkości synchronicznej. Gdy rośnie obciążenie lub pogarszają się warunki zasilania, poślizg zwykle rośnie, a prędkość silnika spada.
Przy zaniku jednej fazy silnik pracuje z dużą asymetrią prądów i ma gorszą zdolność wytwarzania momentu. Aby "utrzymać" obciążenie, rośnie poślizg, czyli wirnik bardziej odstaje od prędkości synchronicznej. Skutkiem jest zauważalny spadek prędkości i ryzyko przegrzania.
Typowe objawy to: spadek prędkości, gorszy rozruch lub brak rozruchu pod obciążeniem, wzrost prądu w pozostałych fazach, nierównomierna praca oraz szybkie nagrzewanie. W praktyce często pojawia się też zapach przegrzanej izolacji i zadziałanie zabezpieczeń przeciążeniowych.
Zwykle nie. Dla silnika asynchronicznego spadek obciążenia powoduje zmniejszenie wymaganego momentu, więc poślizg maleje, a prędkość rośnie (zbliża się do prędkości synchronicznej). Spadek prędkości przy mniejszym obciążeniu sugeruje raczej problem z zasilaniem lub uszkodzenie.
Pierścienie ślizgowe występują w silnikach z uzwojonym wirnikiem (pierścieniowych), a nie w silnikach klatkowych. Jeśli pytanie mówi o silniku klatkowym, to opcje dotyczące pierścieni zwykle są dystraktorami sprawdzającymi, czy zdający rozróżnia konstrukcje maszyn.
W typowych warunkach wzrost napięcia nie jest klasyczną przyczyną spadku prędkości. Napięcie wpływa przede wszystkim na możliwość wytworzenia momentu i na prądy magnesujące. Spadek prędkości częściej wiąże się ze wzrostem poślizgu spowodowanym niedoborem momentu, np. przez zanik fazy lub spadek napięcia.
Prędkość synchroniczna zależy od częstotliwości i liczby biegunów. Jeśli spada częstotliwość (np. z przekształtnika), spada prędkość synchroniczna i cały zakres prędkości. Gdy problemem jest zanik fazy/asymetria, częstotliwość zwykle się nie zmienia, a rośnie poślizg i prądy w fazach.
Stosuje się m.in. przekaźniki kontroli faz (zanik/asymetria/kolejność) oraz odpowiednio dobrane zabezpieczenia przeciążeniowe. Ideą jest szybkie wykrycie nieprawidłowego zasilania i wyłączenie stycznika, zanim dojdzie do przegrzania uzwojeń lub uszkodzenia mechanicznego napędu.
Jeśli obciążenie wymaga momentu większego niż silnik może wytworzyć przy zasilaniu dwiema fazami, prędkość będzie spadać aż do zatrzymania. Często dotyczy to rozruchu pod dużym obciążeniem lub pracy z przeciążeniem. Dodatkowo rosną prądy i temperatura, więc zwykle zadziałają zabezpieczenia.
Najczęstsze błędy to: automatyczne łączenie "mniejsze obciążenie" ze "spadkiem prędkości", przenoszenie intuicji z innych silników (np. DC), oraz nieuwzględnienie konstrukcji (klatkowy vs pierścieniowy). Pomaga sprawdzenie, czy dana odpowiedź w ogóle pasuje do wskazanego typu maszyny.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 28% zdających egzamin. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Przerwa w zasilaniu jednej fazy powoduje pracę silnika w silnie niekorzystnych warunkach (asymetria), spadek momentu i wzrost poślizgu, co skutkuje zmniejszeniem prędkości obrotowej."

Źródła:

  • Wikipedia: "Silnik indukcyjny" (hasło ogólne, poślizg i zasada działania) https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_indukcyjny - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia (EN): "Single phasing" (zanik jednej fazy w układach trójfazowych, skutki dla silników) https://en.wikipedia.org/wiki/Single_phasing - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia (EN): "Slip (electric)" (poślizg w maszynach asynchronicznych) https://en.wikipedia.org/wiki/Slip_(electric) - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne o silnikach asynchronicznych (poślizg, charakterystyka mechaniczna)
  • Instrukcje eksploatacji i DTR silników trójfazowych (sekcje: warunki zasilania, asymetria, zabezpieczenia)
  • Podręczniki/kompendia z zakresu maszyn elektrycznych omawiające pracę przy zaniku fazy

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego