KWALIFIKACJA ELE1 - TEST WIEDZY NR 9

PYTANIE NR 24.
Maszyna elektryczna o mocy 20 kW, prędkości 1500 obr/min pracuje przy napięciu 400 V. Jaki typ maszyny elektrycznej najprawdopodobniej opisują te parametry?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prędkość 1500 obr/min jest typowa dla maszyn 4‑biegunowych przy 50 Hz (prędkość synchroniczna). W praktyce silniki asynchroniczne mają prędkość znamionową nieco niższą (poślizg), a w zadaniach wartości bywają zaokrąglane. Napięcie 400 V sugeruje napęd 3‑fazowy, a nie silnik DC czy transformator.

Pełne wyjaśnienie:

Parametry 20 kW, 400 V i prędkość ok. 1500 obr/min najczęściej kojarzą się z trójfazowym silnikiem asynchronicznym zasilanym z sieci 400 V/50 Hz.

Dlaczego prędkość jest kluczowa?
W sieci 50 Hz prędkość synchroniczna wirującego pola zależy od liczby biegunów. Dla układu 4‑biegunowego prędkość synchroniczna wynosi 1500 obr/min. Silnik asynchroniczny podczas pracy pod obciążeniem ma poślizg, czyli wirnik obraca się trochę wolniej niż pole (typowo w okolicy ~1450 obr/min, zależnie od konstrukcji i obciążenia). W zadaniach egzaminacyjnych spotyka się zaokrąglenie prędkości do wartości "około 1500", aby wskazać klasę 4‑biegunową.

Dlaczego nie silnik prądu stałego?
Silniki DC nie mają "typowej" prędkości 1500 obr/min wynikającej z częstotliwości sieci. Ich prędkość zależy od napięcia, obciążenia i sposobu wzbudzenia/regulacji, a samo 400 V nie jest standardową wskazówką jak w napędach 3‑fazowych.

Dlaczego nie silnik synchroniczny?
Silnik synchroniczny (przy zasilaniu 50 Hz) rzeczywiście może pracować dokładnie z prędkością synchroniczną, ale w typowych zastosowaniach napędowych w tej klasie mocy częściej spotyka się prostszy i popularniejszy silnik asynchroniczny. Dodatkowo w praktyce dane z zadania mogą być przybliżone/zaokrąglone, co lepiej pasuje do opisu "najprawdopodobniej".

Dlaczego nie transformator?
Transformator nie jest maszyną wirującą i nie opisuje się go prędkością obrotową (obr/min), więc ta odpowiedź odpada z definicji.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy widzisz 400 V i prędkość "z okolic" 3000/1500/1000/750 obr/min, najpierw pomyśl o trójfazowych silnikach AC i liczbie biegunów, a dopiero potem rozważ wyjątki (np. synchroniczne lub specjalne wykonania).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To wartość związana z prędkością synchroniczną wirującego pola dla maszyny 4‑biegunowej przy 50 Hz. W silniku asynchronicznym prędkość wirnika jest zwykle nieco mniejsza z powodu poślizgu, ale w zadaniach często podaje się wartość zaokrągloną.
W polskich instalacjach przemysłowych 400 V to typowe napięcie międzyfazowe sieci 3‑fazowej. Wiele silników asynchronicznych jest projektowanych właśnie do takiego zasilania, dlatego informacja "400 V" często naprowadza na napęd trójfazowy.
Silnik synchroniczny pracuje (w stanie ustalonym) z prędkością synchroniczną wynikającą z częstotliwości i liczby biegunów. Silnik asynchroniczny ma prędkość nieco niższą, bo potrzebuje różnicy prędkości do wytworzenia momentu (to właśnie poślizg).
Nie. W praktyce wiele opisów i zadań podaje prędkości zaokrąglone. Silnik asynchroniczny 4‑biegunowy często ma prędkość znamionową ok. 1450 obr/min, ale w uproszczeniu może zostać podany jako "1500 obr/min", zwłaszcza gdy pytanie dotyczy rozpoznania typu.
Poślizg to różnica między prędkością pola wirującego (synchroniczną) a prędkością wirnika. Jest niezbędny do indukowania prądów w wirniku i wytwarzania momentu. Im większe obciążenie, tym poślizg zwykle rośnie (w pewnym zakresie pracy).
Transformator jest urządzeniem statycznym (bez części wirujących), więc nie opisuje się go prędkością obrotową w obr/min. Jeśli w treści pojawia się prędkość, chodzi o maszynę wirującą (np. silnik), a nie o transformator.
Dla silników AC zasilanych 50 Hz często spotyka się prędkości "około" 3000, 1500, 1000 i 750 obr/min (zależnie od liczby biegunów). W silnikach asynchronicznych wartości znamionowe są zwykle trochę mniejsze przez poślizg, ale rząd wielkości pozostaje ten sam.
Najbardziej pomocne są: rodzaj zasilania (AC/DC), napięcie i sposób połączenia uzwojeń, częstotliwość, prędkość znamionowa oraz oznaczenia konstrukcyjne. Dla asynchronicznych ważna jest prędkość niższa od synchronicznej, a dla synchronicznych – prędkość równa synchronicznej.
Silniki synchroniczne wybiera się m.in. gdy potrzebna jest bardzo stabilna prędkość, wysoka sprawność w określonym punkcie pracy lub kompensacja mocy biernej (w pewnych rozwiązaniach). W wielu typowych napędach przemysłowych dominuje jednak prostszy i tańszy silnik asynchroniczny.
Warto przećwiczyć: zależność prędkości od liczby biegunów i częstotliwości, pojęcie poślizgu, typowe napięcia (230/400 V) oraz rozpoznawanie maszyn po parametrach znamionowych. Pomaga też analiza kilku kart katalogowych silników 3‑fazowych o różnych mocach.
info

Około 41% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że prędkość 1500 obr/min jest typowa dla maszyn 4‑biegunowych przy 50 Hz (prędkość synchroniczna).

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Silnik indukcyjny" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_indukcyjny (dostęp: 2026-02-26)
  • Wikipedia (PL): "Silnik synchroniczny" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_synchroniczny (dostęp: 2026-02-26)
  • IEC 60034-1: Rotating electrical machines – Part 1: Rating and performance (standard serii IEC 60034, informacje ogólne dot. maszyn wirujących)

Materiały:

  • Podręcznik do przedmiotu "Maszyny elektryczne" (rozdziały: silniki asynchroniczne i synchroniczne)
  • Notatki z zajęć o prędkości synchronicznej, liczbie biegunów i poślizgu
  • Karty katalogowe producentów silników 3‑fazowych 400 V (sekcja: prędkość znamionowa dla 4 biegunów)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego