W silniku trójfazowym (w praktyce najczęściej asynchronicznym) prąd stojana wytwarza pole wirujące. Szybkość wirowania tego pola, czyli prędkość synchroniczna, jest wprost proporcjonalna do częstotliwości zasilania i zależy od liczby par biegunów:
ns = 60 · f / p, gdzie: f – częstotliwość [Hz], p – liczba par biegunów, ns – prędkość synchroniczna [obr/min].
Jeżeli falownik zwiększy częstotliwość napięcia podawanego na silnik, to wzrośnie ns. Wirnik silnika asynchronicznego obraca się z prędkością nieco mniejszą od ns (występuje poślizg), ale kierunek zmiany pozostaje ten sam: obroty rosną.
Dlatego odpowiedź "Zwiększą się obroty silnika." jest poprawna jako podstawowy skutek zwiększenia częstotliwości zasilania.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie są właściwe w takim ujęciu pytania?
- "Zwiększy się moment obciążenia silnika." – moment obciążenia wynika głównie z charakteru maszyny napędzanej (np. pompy, wentylatora, przenośnika), a nie jest automatycznym skutkiem samej zmiany częstotliwości. Obciążenie może się zmienić, ale zależy od aplikacji.
- "Zmniejszą się obroty silnika." – to jest przeciwne do zależności ns(f). Spadek obrotów byłby typowy przy zmniejszeniu częstotliwości.
- "Zmniejszy się maksymalny moment napędowy silnika." – w praktyce przy wysokich częstotliwościach (powyżej znamionowej) i ograniczeniu napięcia falownika możliwe jest osłabianie pola i spadek dostępnego momentu, ale nie jest to bezpośrednio implikowane przez samo stwierdzenie "zwiększenie częstotliwości napięcia" bez doprecyzowania zakresu pracy i strategii U/f. Jako ogólna odpowiedź o wpływie na pracę silnika najpewniejszym, podstawowym efektem jest wzrost prędkości.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniach pojawia się falownik i częstotliwość, w pierwszej kolejności analizuj wpływ na prędkość (ns ∝ f), a dopiero potem rozważaj moment, który zależy od sterowania (U/f, wektorowe) i ograniczeń napięciowo-prądowych.
