KWALIFIKACJA ELM6 - WRZESIEŃ 2015

PYTANIE NR 21.
Z jaką prędkością wiruje pole magnetyczne w silniku, którego tabliczka znamionowa przedstawiona jest na rysunku?
Ilustracja przedstawia tabliczkę znamionową silnika elektrycznego, która jest używana w kontekście egzaminu zawodowego dla
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prędkość wirowania pola magnetycznego w silniku asynchronicznym to prędkość synchroniczna ns. Liczy się ją ze wzoru ns = (60·f)/p, gdzie f=50 Hz, a p to liczba par biegunów. Oznaczenie "-4" oznacza 4 bieguny, czyli p=2, więc ns = (60·50)/2 = 1500 obr/min.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku asynchronicznym (indukcyjnym) pole magnetyczne stojana wiruje z tzw. prędkością synchroniczną ns. To właśnie o tę prędkość pyta zadanie. Jest ona determinowana wyłącznie przez częstotliwość zasilania oraz liczbę par biegunów, a nie bezpośrednio przez prędkość wirnika podaną na tabliczce.

Prędkość synchroniczną oblicza się ze wzoru:
ns = (60 · f) / p
gdzie: f – częstotliwość [Hz], p – liczba par biegunów.

Z tabliczki znamionowej wynika, że częstotliwość wynosi 50 Hz, a oznaczenie typu zawiera "-4", co oznacza silnik 4-biegunowy. Silnik 4-biegunowy ma p = 2 pary biegunów. Podstawiając do wzoru otrzymujemy:
ns = (60 · 50) / 2 = 1500 obr/min.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "1482 obr/min" to typowa wartość prędkości znamionowej wirnika dla silnika 4-biegunowego przy 50 Hz. Wirnik obraca się wolniej niż pole, bo musi wystąpić poślizg, aby indukował się prąd i powstał moment.
  • "3000 obr/min" odpowiadałoby prędkości synchronicznej dla silnika 2-biegunowego (p=1) przy 50 Hz, ale tutaj liczba biegunów jest większa (4), więc pole wiruje wolniej.
  • "1990 obr/min" nie wynika z zależności ns od f i liczby biegunów; na tabliczce taka liczba zwykle odnosi się do innej informacji (np. roku), a nie do prędkości pola.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawia się para wartości typu 1500 i ~1450–1490, to pierwsza zwykle dotyczy pola (synchronicznej), a druga wirnika (znamionowej) w silniku asynchronicznym.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prędkość synchroniczna (ns) to prędkość wirowania pola magnetycznego wytwarzanego przez stojan silnika prądu przemiennego. Zależy od częstotliwości zasilania i liczby par biegunów, a nie od obciążenia tak bezpośrednio jak prędkość wirnika.
Stosuje się wzór ns = (60·f)/p, gdzie f to częstotliwość (np. 50 Hz), a p to liczba par biegunów. Dla 50 Hz: 2 bieguny → 3000 obr/min, 4 bieguny → 1500 obr/min, 6 biegunów → 1000 obr/min.
W silniku asynchronicznym wirnik musi obracać się wolniej niż pole magnetyczne, aby wystąpił poślizg i indukowały się prądy w wirniku. Bez poślizgu nie byłoby momentu elektromagnetycznego, więc silnik nie napędzałby obciążenia.
W wielu oznaczeniach spotyka się zapis z myślnikiem, np. "-4", który oznacza liczbę biegunów silnika. Następnie zamienia się ją na liczbę par biegunów: 4 bieguny to 2 pary (p=2), 2 bieguny to 1 para (p=1) itd.
Poślizg to względna różnica między prędkością pola (ns) a prędkością wirnika (n). Liczy się go jako s = (ns − n) / ns. Jest naturalny w silniku indukcyjnym i rośnie przy większym obciążeniu, wpływając na moment i straty.
Tak, ale tylko wtedy, gdy silnik jest 2-biegunowy (p=1 para biegunów). Wtedy prędkość synchroniczna wynosi ns=(60·50)/1=3000 obr/min. Jeśli na tabliczce jest "-4", to silnik ma 4 bieguny i ns będzie 1500 obr/min.
Najczęściej myli się prędkość wirnika z tabliczki z prędkością pola obliczaną ze wzoru. Druga typowa pomyłka to złe ustalenie liczby par biegunów (np. wzięcie 4 jako p zamiast p=2). Zdarza się też odczytanie roku jako prędkości.
Przy doborze napędu, przekładni i sterowania (np. falowniki) trzeba rozumieć relację między ns i n, bo wpływa ona na moment, sprawność i zachowanie układu pod obciążeniem. To też ułatwia diagnostykę przeciążeń i problemów z zasilaniem.
Prędkość pola jest proporcjonalna do częstotliwości: większa f daje większą ns. Dlatego falownik, zmieniając częstotliwość, reguluje prędkość silnika. Liczba biegunów pozostaje stała, więc to f jest główną "dźwignią" sterowania prędkością pola.
Prędkość jest zwykle podana z jednostką typu obr/min (lub rpm). Rok produkcji bywa opisany słowem "rok" albo jest umieszczony w polu identyfikacyjnym bez jednostki. Na egzaminie zawsze sprawdzaj jednostkę przy liczbie, zanim wybierzesz odpowiedź.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 41% zdających egzamin. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Prędkość wirowania pola magnetycznego w silniku asynchronicznym to prędkość synchroniczna ns."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Prędkość synchroniczna" – opis zależności ns od f i liczby biegunów, https://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C4%99dko%C5%9B%C4%87_synchroniczna (dostęp: 2026-02-28)
  • Wikipedia (PL): "Silnik asynchroniczny" – informacje o poślizgu i różnicy prędkości pola oraz wirnika, https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_asynchroniczny (dostęp: 2026-02-28)
  • Engineering ToolBox: "Synchronous Speed" – tabela prędkości synchronicznych dla 50 Hz i liczby biegunów, https://www.engineeringtoolbox.com/synchronous-motor-speed-d_655.html (dostęp: 2026-02-28)

Materiały:

  • Notatki z elektrotechniki: silnik asynchroniczny, prędkość synchroniczna, poślizg
  • Karty katalogowe silników indukcyjnych (sekcja: prędkość znamionowa vs liczba biegunów)
  • Zadania rachunkowe: obliczanie ns dla różnych częstotliwości i liczby biegunów

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego