KWALIFIKACJA ELE5 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 33.
W który sposób zareaguje trójfazowy silnik indukcyjny obciążony momentem znamionowym na podłączenie zasilania, jeżeli wiadomo, że jeden z zasilających przewodów fazowych odłączył się od zacisku silnika?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przy zaniku jednej fazy w chwili podania zasilania silnik trójfazowy nie wytwarza prawidłowego pola wirującego i jego moment rozruchowy jest zbyt mały, aby ruszyć z obciążeniem równym momentowi znamionowemu.
Dlatego w takich warunkach silnik się nie uruchomi (zwykle towarzyszą temu zwiększone prądy i nagrzewanie).

Pełne wyjaśnienie:

Trójfazowy silnik indukcyjny do poprawnego rozruchu potrzebuje symetrycznego zasilania trójfazowego, aby w stojanie powstało pole magnetyczne o stałej wartości wirujące z prędkością synchroniczną. Gdy jeden przewód fazowy jest odłączony, układ zasilania staje się niesymetryczny (praktycznie "zanik fazy"). W takim stanie pole w silniku nie ma prawidłowego charakteru trójfazowego, a moment elektromagnetyczny dostępny przy rozruchu istotnie maleje.

W pytaniu silnik jest obciążony momentem znamionowym, czyli obciążeniem typowym dla pracy ustalonej. Przy zasilaniu z zanikiem jednej fazy silnik w chwili załączenia nie uzyska wystarczającego momentu, aby pokonać obciążenie i rozpędzić wirnik. W konsekwencji nie uruchomi się (albo będzie próbował ruszyć, pobierając duże prądy i szybko się nagrzewając). W praktyce często zadziała też ochrona (termiczna lub przekaźnik kontroli faz), ale istotą zjawiska jest brak zdolności rozruchu pod dużym obciążeniem.

  • "Rozbiegnie się." – nie, bo "rozbieganie" kojarzy się raczej z innymi typami napędów lub z pracą bez obciążenia; tu moment jest niewystarczający, a prądy rosną.
  • "Zacznie wirować w kierunku przeciwnym…" – nie, bo odwrócenie kierunku w silniku trójfazowym uzyskuje się przez zamianę dwóch faz, a nie przez zanik jednej fazy.
  • "Zacznie obracać się z prędkością trzykrotnie niższą…" – nie, ponieważ prędkość silnika indukcyjnego wynika głównie z częstotliwości zasilania i liczby biegunów; zanik fazy nie powoduje "1/3 prędkości" jako reguły.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się "zanik jednej fazy" oraz "obciążony momentem znamionowym" i pytanie dotyczy zachowania po podaniu zasilania, najczęściej testowana jest wiedza, że silnik nie ma warunków do prawidłowego rozruchu i w praktyce wymaga zabezpieczenia przed takim stanem.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Zanik fazy to przerwa w jednym z przewodów fazowych zasilających silnik, przez co zasilanie przestaje być symetryczne. W silniku indukcyjnym powoduje to zaburzenie pola magnetycznego i spadek dostępnego momentu, a także wzrost prądów i nagrzewania.
Rozruch wymaga odpowiedniego momentu elektromagnetycznego wytworzonego przez wirujące pole stojana. Przy zaniku fazy pole nie ma prawidłowego charakteru trójfazowego, więc moment rozruchowy istotnie maleje. Przy większym obciążeniu (np. moment znamionowy) silnik nie pokona oporów.
Nie. Odwrócenie kierunku w silniku trójfazowym uzyskuje się przez zamianę dwóch faz miejscami. Zanik fazy powoduje niesymetrię zasilania, spadek momentu i niebezpieczne prądy, ale nie jest typową metodą zmiany kierunku.
Przy zamianie dwóch faz silnik zwykle startuje i od razu kręci się w przeciwną stronę (jeśli ma warunki rozruchu). Przy zaniku fazy często nie startuje pod obciążeniem, buczy, grzeje się i pobiera nietypowe prądy. Pomiar napięć i prądów fazowych szybko to rozróżnia.
Czasem może podtrzymać ruch przy małym obciążeniu, ale jest to stan awaryjny: rosną prądy w uzwojeniach, pogarsza się moment, pojawia się przegrzewanie i ryzyko uszkodzenia. W eksploatacji dąży się do szybkiego wyłączenia i usunięcia przyczyny.
Stosuje się przekaźniki kontroli faz (kolejność, zanik, asymetria) oraz zabezpieczenia termiczne/przeciążeniowe dopasowane do silnika. Ich zadaniem jest wykrycie stanu nieprawidłowego i wyłączenie napędu, zanim dojdzie do przegrzania uzwojeń lub uszkodzeń mechanicznych.
Oznacza, że silnik ma do pokonania duże, typowe dla pracy ciągłej obciążenie mechaniczne. To ważny warunek: nawet jeśli silnik w lekkich warunkach mógłby "zadrżeć" lub ruszyć, przy momencie znamionowym potrzebuje pełnowartościowego momentu rozruchowego, którego przy zaniku fazy brakuje.
Prędkość silnika indukcyjnego zależy przede wszystkim od częstotliwości zasilania i liczby biegunów (prędkość synchroniczna) oraz od poślizgu. Zanik jednej fazy nie wprowadza reguły "1/3 prędkości"; zamiast tego powoduje spadek momentu i pogorszenie warunków pracy.
Typowe objawy to: nieudany rozruch mimo załączenia stycznika, nietypowy dźwięk silnika, szybkie nagrzewanie, zadziałanie zabezpieczenia przeciążeniowego lub kontroli faz oraz nierówne prądy w fazach (jedna faza bez prądu lub znacznie odbiegające wartości).
Warto opanować: różnicę między zamianą faz a zanikiem fazy, wpływ niesymetrii na moment i nagrzewanie, typowe reakcje przy rozruchu i w ruchu oraz rolę zabezpieczeń. Pomagają krótkie schematy myślowe: "zamiana dwóch faz → zmiana kierunku", "zanik fazy → brak momentu/ryzyko przegrzania".
info

Około 26% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z maszyn elektrycznych (silniki indukcyjne, stany niesymetryczne)
  • Materiały producentów zabezpieczeń silnikowych dotyczące zaniku/asymetrii faz
  • Instrukcje DTR napędów i styczników z przekaźnikami kontroli faz

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego