KWALIFIKACJA ELE2 - WRZESIEŃ 2015

PYTANIE NR 23.
Na tabliczce znamionowej silnika trójfazowego asynchronicznego podane jest napięcie znamionowe Un = 400 V. Taki silnik powinien być uruchamiany za pomocą przełącznika gwiazda trójkąt przy zasilaniu z sieci o napięciu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Rozruch gwiazda–trójkąt stosuje się dla silnika, który w pracy normalnej ma uzwojenia połączone w trójkąt na napięcie 400 V. Przy rozruchu w gwieździe napięcie na uzwojeniu jest mniejsze (ok. 230 V w sieci 230/400 V), co ogranicza prąd rozruchowy. Dlatego właściwa jest sieć 230/400 V.

Pełne wyjaśnienie:

Rozruch gwiazda–trójkąt polega na tym, że silnik startuje z uzwojeniami połączonymi w gwiazdę, a po rozpędzeniu przełącza się uzwojenia w trójkąt. Celem jest zmniejszenie prądu rozruchowego i momentu rozruchowego w porównaniu z bezpośrednim rozruchem w trójkącie.

Kluczowa jest zależność napięć w układzie trójfazowym:

  • napięcie międzyfazowe (między dwoma przewodami fazowymi) w typowej sieci niskiego napięcia wynosi 400 V,
  • napięcie fazowe (między fazą a przewodem neutralnym) wynosi 230 V.

Jeżeli silnik ma napięcie znamionowe Un = 400 V i ma pracować w układzie gwiazda–trójkąt, to w stanie ustalonym (po przełączeniu) uzwojenia muszą otrzymać znamionowe napięcie w połączeniu trójkąt. Oznacza to zasilanie z sieci, w której napięcie międzyfazowe wynosi 400 V, czyli sieci 230/400 V. W fazie rozruchu (gwiazda) każde uzwojenie dostaje wtedy mniejsze napięcie, co jest zamierzonym efektem tej metody rozruchu.

Odpowiedź 127/220 V jest nieprawidłowa, bo napięcie międzyfazowe 220 V nie zapewni pracy uzwojeń na poziomie 400 V po przełączeniu w trójkąt. Odpowiedź 400/690 V nie pasuje do typowego rozruchu gwiazda–trójkąt dla silnika pracującego docelowo przy 400 V; takie oznaczenie częściej dotyczy silników, których uzwojenia są przystosowane do 400 V w gwieździe i 690 V w trójkącie (inny wariant doboru i inne warunki sieci). Odpowiedź 600/1000 V jest z innego poziomu napięć i nie dotyczy standardowej sieci niskiego napięcia stosowanej przy typowych silnikach w zakładach.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze ustal, jakie napięcie ma być na uzwojeniach po przełączeniu na połączenie robocze, a następnie dopasuj do niego napięcie międzyfazowe sieci. Dopiero potem oceniaj, czy rozruch w gwieździe ma sens (czyli czy w gwieździe napięcie na uzwojeniu będzie odpowiednio niższe).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To metoda uruchamiania silnika trójfazowego, w której na start uzwojenia łączy się w gwiazdę, aby zmniejszyć napięcie na uzwojeniach i ograniczyć prąd rozruchowy. Po rozpędzeniu silnika przełącza się uzwojenia w trójkąt, aby silnik pracował z napięciem znamionowym i pełniejszym momentem.
W sieci 230/400 V napięcie międzyfazowe wynosi 400 V, a fazowe 230 V. Gdy uzwojenia silnika połączysz w gwiazdę, każde uzwojenie jest zasilane napięciem fazowym, czyli około 230 V. To właśnie zmniejsza prąd rozruchowy w porównaniu z połączeniem w trójkąt.
Bo po przełączeniu w trójkąt uzwojenia mają otrzymać znamionowe 400 V (napięcie międzyfazowe sieci). W sieci 230/400 V połączenie w trójkąt daje uzwojeniom 400 V, a połączenie w gwiazdę na rozruch zmniejsza napięcie uzwojeń do 230 V, co ogranicza prąd rozruchowy.
Nie stosuje się go, gdy silnik lub obciążenie wymagają dużego momentu już przy starcie (np. ciężki rozruch), bo w gwieździe moment rozruchowy jest mniejszy. Nie stosuje się go też, gdy silnik nie jest przystosowany do pracy w trójkącie przy napięciu sieci albo gdy przełączanie mogłoby powodować zaburzenia pracy układu.
Najczęściej szuka się informacji o napięciach dla połączeń uzwojeń (np. wartości dla Y i Δ) oraz prądów znamionowych. Dodatkowo silnik powinien mieć wyprowadzone końce uzwojeń w skrzynce zaciskowej (typowo 6 zacisków), aby dało się wykonać przełączanie. W praktyce sprawdza się też dokumentację producenta.
Oznacza, że w danej sieci napięcie 230 V występuje między fazą a przewodem neutralnym, a napięcie 400 V między dwiema fazami. To standardowy poziom napięć w wielu instalacjach niskiego napięcia. Przy doborze rozruchu i połączeń uzwojeń kluczowe jest napięcie międzyfazowe.
Częsty błąd to mylenie napięcia fazowego z międzyfazowym i przyjmowanie, że "400 V" dotyczy napięcia na pojedynczym uzwojeniu w każdej konfiguracji. Drugi błąd to ignorowanie faktu, że w gwieździe napięcie na uzwojeniu jest mniejsze, więc metoda nie nadaje się do ciężkich rozruchów.
Tak, jego głównym celem jest ograniczenie prądu rozruchowego, bo w połączeniu gwiazda uzwojenia dostają niższe napięcie niż w trójkącie. Trzeba jednak pamiętać, że równocześnie spada moment rozruchowy, więc w praktyce metoda działa dobrze głównie przy lekkim lub średnim obciążeniu podczas startu.
Najczęściej jest to układ stycznikowy (zwykle trzy styczniki) z przekaźnikiem czasowym lub sterownikiem, który po określonym czasie przełącza połączenie z gwiazdy na trójkąt. W nowocześniejszych rozwiązaniach spotyka się też softstarty i falowniki, które realizują łagodny rozruch bez mechanicznego przełączania.
Bo w sieci 127/220 V napięcie międzyfazowe wynosi 220 V, a to jest zbyt mało, aby po przełączeniu w trójkąt uzwojenia otrzymały wymagane 400 V. Taki dobór oznaczałby, że silnik nie osiągnie parametrów znamionowych i może pracować nieprawidłowo lub nie ruszyć pod obciążeniem.
info

Statystycznie 48% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Według specjalistów z branży: "Rozruch gwiazda–trójkąt stosuje się dla silnika, który w pracy normalnej ma uzwojenia połączone w trójkąt na napięcie 400 V."

Źródła:

  • PN-EN IEC 60034-1: Maszyny elektryczne wirujące – Część 1: Dane znamionowe i właściwości (w tym wymagania dotyczące danych znamionowych i oznaczeń), aktualne wydanie PN/IEC – weryfikacja w normie
  • PN-EN 60038: Napięcia znormalizowane IEC (zakresy napięć w systemach elektroenergetycznych nN), aktualne wydanie PN/IEC – weryfikacja w normie

Materiały:

  • Norma dotycząca maszyn wirujących (tabliczki znamionowe i dane znamionowe)
  • Norma dotycząca napięć znormalizowanych w sieciach elektroenergetycznych
  • Rozdział z podręcznika elektrotechniki o układach trójfazowych i połączeniach gwiazda/trójkąt

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego