KWALIFIKACJA ELE2 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 35.
Przyczyną nieznacznego zmniejszenia prędkości obrotowej i głośnej pracy trójfazowego silnika klatkowego, który pracował w warunkach znamionowych, jest
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przerwa w jednej fazie powoduje pracę silnika w stanie asymetrii zasilania (tzw. zanik fazy). Przy obciążeniu znamionowym rośnie poślizg, więc prędkość spada, a prądy w pozostałych fazach stają się nierówne, co zwykle zwiększa hałas i drgania. Pozostałe usterki dają zwykle znacznie cięższe objawy lub inny kierunek zmian.

Pełne wyjaśnienie:

W trójfazowym silniku indukcyjnym klatkowym stabilna, cicha praca przy warunkach znamionowych zakłada symetryczne zasilanie trójfazowe. Gdy wystąpi przerwa w jednej fazie (zanik fazy), silnik może nadal obracać się (zwłaszcza jeśli już pracował), ale pracuje wtedy w warunkach silnej asymetrii prądów i pól.

Skutki typowe dla przerwy w jednej fazie przy obciążeniu:

  • spadek momentu użytecznego, więc aby przenieść obciążenie, silnik zwiększa poślizg, co objawia się nieznacznym zmniejszeniem prędkości obrotowej (szczególnie zauważalnym pod obciążeniem);
  • wzrost hałasu i drgań, bo asymetria prądów powoduje pulsacje momentu elektromagnetycznego i nierównomierną pracę magnetyczną;
  • niebezpieczny wzrost prądów w pozostałych fazach i ryzyko przegrzewania (praktycznie ważne w eksploatacji).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do opisu?

  • "Przerwa w dwóch fazach" zwykle oznacza brak warunków do dalszej pracy napędu: silnik co do zasady nie utrzymuje obrotów pod obciążeniem, a objawy są gwałtowniejsze (zatrzymanie, brak momentu), więc nie odpowiada to "nieznacznemu" spadkowi prędkości.
  • "Wzrost napięcia zasilającego" nie jest typową przyczyną spadku prędkości w silniku indukcyjnym przy obciążeniu znamionowym; częściej prowadzi do innych problemów (np. przeciążeń izolacji, wzrostu strat), ale nie daje charakterystycznego zestawu: spadek prędkości + głośna praca jak przy asymetrii faz.
  • "Zwarcie dwóch faz z kadłubem" to stan zwarciowy/doziemny, który zwykle uruchamia zabezpieczenia (nadprądowe, różnicowoprądowe, doziemne) lub powoduje bardzo ciężkie objawy. Nie jest to typowa sytuacja "pracy w warunkach znamionowych" z jedynie lekkim spadkiem prędkości.

W praktyce egzaminacyjnej warto zapamiętać regułę diagnostyczną: hałas/drgania + spadek prędkości pod obciążeniem w silniku trójfazowym często wskazują na asymetrię zasilania, a najbardziej klasyczną jej przyczyną w sieci i układzie sterowania jest właśnie zanik jednej fazy (np. przepalony bezpiecznik, uszkodzony styk stycznika, poluzowany zacisk).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To sytuacja, gdy jedna z trzech faz zasilania nie doprowadza napięcia/prądu do silnika (np. uszkodzony bezpiecznik, styk stycznika, przewód). Silnik może dalej pracować, ale w warunkach silnej asymetrii, co pogarsza parametry i zwiększa ryzyko przegrzania.
Asymetria zasilania powoduje nierówne prądy w uzwojeniach i pulsacje momentu elektromagnetycznego. Te pulsacje przenoszą się na drgania mechaniczne i hałas (buczenie), często bardziej słyszalne pod obciążeniem niż na biegu jałowym.
Typowe objawy to spadek prędkości pod obciążeniem, wzrost hałasu i drgań, nierówne (zwiększone) prądy w pozostałych fazach oraz szybkie nagrzewanie się silnika. Często pojawia się też zapach przegrzewania izolacji, jeśli brak szybkiego wyłączenia.
Tak, bywa że silnik już rozpędzony będzie nadal się obracał, ale jest to praca nieprawidłowa i groźna. Zwykle rośnie poślizg i prądy w pozostałych fazach, co może doprowadzić do przegrzania. W praktyce należy go szybko wyłączyć i znaleźć przyczynę zaniku fazy.
Najprościej wykonać pomiar napięć międzyfazowych oraz pomiar prądów w każdej fazie (cęgami). Przy zaniku fazy jedno napięcie/prąd będzie wyraźnie inne (lub równe 0), a pozostałe prądy mogą wzrosnąć. Ważne jest też sprawdzenie bezpieczników, zacisków i stycznika.
Przerwa w dwóch fazach oznacza skrajnie ograniczone zasilanie – silnik traci zdolność wytworzenia odpowiedniego momentu i pod obciążeniem najczęściej zwalnia gwałtownie lub zatrzymuje się. Dlatego taki przypadek zwykle ma ostrzejsze objawy niż "nieznaczne" zmniejszenie prędkości.
Poślizg zwykle rośnie, ponieważ spada dostępny moment napędowy i silnik "musi" bardziej zwolnić względem prędkości synchronicznej, aby wytworzyć wymagany moment obciążenia. W efekcie obserwuje się spadek prędkości oraz wzrost strat i nagrzewania.
Nie jest to typowy mechanizm dla spadku prędkości przy pracy znamionowej. Prędkość silnika indukcyjnego zależy głównie od częstotliwości i poślizgu, a nie od samej amplitudy napięcia. Zmiany napięcia mogą wpływać na moment i nagrzewanie, ale nie dają charakterystycznego zestawu objawów jak zanik fazy.
Stosuje się przekaźniki kontroli faz (zaniku fazy i asymetrii) albo zabezpieczenia w falownikach/układach sterowania, które monitorują warunki zasilania. Ich zadaniem jest szybkie odłączenie silnika, zanim dojdzie do przegrzania uzwojeń i uszkodzenia izolacji.
Ucz się "objaw → przyczyna": spadek prędkości pod obciążeniem, hałas, nagrzewanie, nierówne prądy faz. Ćwicz interpretację pomiarów napięć i prądów oraz typowe miejsca awarii (bezpieczniki, stycznik, zaciski). Pomaga też rozróżnianie usterek zasilania od zwarć i uszkodzeń izolacji.
info

Około 35% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Według specjalistów z branży: "Przerwa w jednej fazie powoduje pracę silnika w stanie asymetrii zasilania (tzw. zanik fazy)."

Źródła:

  • Wikipedia (PL), "Silnik indukcyjny" – opis zasady działania i poślizgu, https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_indukcyjny (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (EN), "Single phasing" – ogólny opis zjawiska zaniku jednej fazy w układach trójfazowych, https://en.wikipedia.org/wiki/Single_phasing (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty szkolne z działu "Maszyny elektryczne – silniki indukcyjne" (diagnozowanie uszkodzeń i asymetrii zasilania)
  • Instrukcje eksploatacji silników indukcyjnych producentów (rozdziały o pracy niepełnofazowej i dopuszczalnych odchyłkach zasilania)
  • Materiały dydaktyczne z pomiarów elektrycznych: pomiar prądów fazowych, napięć międzyfazowych, kolejności faz

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego