KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 8.
Na rysunku przedstawiono charakterystykę mechaniczną trójfazowego silnika indukcyjnego. W którym z zaznaczonych punktów poślizg wirnika jest największy?
Ilustracja przedstawia wykres charakterystyki mechanicznej trójfazowego silnika indukcyjnego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Poślizg silnika indukcyjnego rośnie, gdy prędkość wirnika maleje, bo s=(ns−n)/ns. Największy poślizg występuje więc w punkcie o najmniejszej prędkości (najdalej od ns w lewo na charakterystyce). Na rysunku odpowiada temu punkt "I".

Pełne wyjaśnienie:

W silniku indukcyjnym trójfazowym poślizg wirnika definiuje się jako:

s = (ns − n) / ns,

gdzie ns to prędkość synchroniczna pola wirującego, a n to prędkość mechaniczna wirnika. Z tej definicji wynika kluczowa zależność: im mniejsza jest prędkość wirnika n (przy stałym ns), tym większy jest poślizg s.

Charakterystyka mechaniczna silnika indukcyjnego (zwykle moment M w funkcji prędkości n lub ω) pozwala porównywać stany pracy dla różnych obciążeń. Gdy obciążenie rośnie, prędkość wirnika spada, a różnica ns−n zwiększa się, co oznacza wzrost poślizgu. Największy poślizg występuje w pobliżu rozruchu (n bliskie 0), a najmniejszy w pobliżu prędkości synchronicznej (n bliskie ns).

Dlatego poprawna jest odpowiedź "I", jeśli punkt "I" na wykresie odpowiada najmniejszej prędkości spośród zaznaczonych punktów. Pozostałe odpowiedzi są błędne, gdyż reprezentują punkty o większej prędkości wirnika, czyli mniejszej różnicy ns−n, a więc mniejszym poślizgu. Typową pułapką jest wybór punktu o największym momencie (np. w pobliżu momentu krytycznego), ale największy moment nie musi oznaczać największego poślizgu; o poślizgu decyduje przede wszystkim położenie punktu na osi prędkości.

W praktyce duży poślizg oznacza większą częstotliwość prądów w wirniku i większe straty wirnikowe, co wiąże się z nagrzewaniem i spadkiem sprawności. Dlatego w eksploatacji analizuje się spadek prędkości pod obciążeniem jako sygnał wzrostu poślizgu i możliwego przeciążenia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Poślizg to miara "opóźnienia" prędkości wirnika względem prędkości pola wirującego. Opisuje go zależność s=(ns−n)/ns, gdzie ns to prędkość synchroniczna, a n to prędkość wirnika. Im wirnik wolniej się obraca, tym poślizg jest większy.
Wynika to bezpośrednio z definicji s=(ns−n)/ns. Jeśli n maleje, to różnica ns−n rośnie, a ns (dla stałej częstotliwości zasilania) jest w przybliżeniu stałe. Dlatego mniejsza prędkość oznacza większy poślizg.
Największy poślizg występuje podczas rozruchu, gdy prędkość wirnika jest bliska zeru. Wtedy s jest bliskie 1, bo n≈0, a ns ma wartość wynikającą z częstotliwości i liczby biegunów. W typowych zadaniach największy poślizg ma punkt o najmniejszej prędkości.
Nie. Największy moment (np. moment krytyczny) zależy od właściwości silnika i warunków pracy, ale poślizg jest powiązany głównie z prędkością wirnika względem ns. W zadaniach z wykresem M(n) poślizg porównujesz, patrząc na to, który punkt ma mniejszą prędkość n.
Szukasz punktu o najmniejszej prędkości wirnika (najdalej od prędkości synchronicznej na osi prędkości). Gdy wykres jest M(n), patrzysz na współrzędną n: im mniejsza, tym większy poślizg. To szybka metoda bez liczenia, o ile ns jest stałe.
Najczęstsze pomyłki to wybór punktu o największym momencie zamiast o najmniejszej prędkości oraz mylenie poślizgu z "różnicą momentów". Uczniowie czasem też zakładają, że poślizg jest najmniejszy przy małym obciążeniu bez sprawdzenia, który punkt na osi n jest bliżej ns.
ns to prędkość wirowania pola magnetycznego stojana. Zależy od częstotliwości zasilania i liczby biegunów, a w pracy ustalonej wirnik obraca się nieco wolniej (n<ns), aby mogła powstać indukcja w wirniku i moment elektromagnetyczny.
W praktyce nie podczas pracy z obciążeniem. Gdyby s=0, oznaczałoby to n=ns, a wtedy nie byłoby względnego ruchu pola względem wirnika i nie indukowałyby się prądy wirnika w sposób zapewniający moment. Zwykle poślizg jest mały, ale dodatni.
Większy poślizg oznacza większe prądy i straty w wirniku (więcej energii "zamienia się" w ciepło zamiast w moc mechaniczną). Przy przeciążeniu prędkość spada, poślizg rośnie, a silnik może się nadmiernie nagrzewać. To ważne przy diagnostyce i doborze zabezpieczeń.
Poćwicz czytanie wykresów M(n): rozpoznawanie rozruchu, odcinka pracy ustalonej i okolic momentu krytycznego. Zapamiętaj definicję poślizgu i regułę: mniejsza prędkość → większy poślizg. W zadaniach egzaminacyjnych to zwykle wystarcza do wyboru punktu.
info

Statystycznie 31% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Eksperci podkreślają: "Poślizg silnika indukcyjnego rośnie, gdy prędkość wirnika maleje, bo s=(ns−n)/ns."

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty szkolne z działu "Maszyny elektryczne – silnik indukcyjny" (charakterystyki i poślizg)
  • Karty katalogowe silników (sekcje: prędkość znamionowa, moment rozruchowy, moment krytyczny)
  • Notatki z lekcji dot. prędkości synchronicznej i wpływu liczby biegunów na n_s

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego