W silniku asynchronicznym trójfazowym prędkość obrotowa wirnika jest związana z prędkością wirowania pola magnetycznego stojana (tzw. prędkością synchroniczną). Prędkość synchroniczna zależy wyłącznie od częstotliwości zasilania oraz liczby biegunów maszyny:
ns = 120 · f / P, gdzie f jest w Hz, a P to liczba biegunów.
W treści podano, że silnik ma jedną parę biegunów magnetycznych. Jedna para biegunów oznacza, że maszyna ma P = 2 bieguny (para = 2 sztuki). Podstawiając f = 50 Hz:
ns = 120 · 50 / 2 = 3000 obr./min.
Pytanie dotyczy biegu jałowego i wskazuje, że prędkość będzie "nieznacznie niższa" niż pewna wartość. To nawiązanie do poślizgu: w silniku asynchronicznym wirnik musi obracać się minimalnie wolniej od pola, aby indukowały się prądy wirnika i powstawał moment. Na biegu jałowym poślizg jest mały, więc prędkość jest bliska 3000 obr./min, ale minimalnie mniejsza.
Dlaczego pozostałe wartości nie pasują?
- 1500 obr./min to prędkość synchroniczna dla maszyny 4-biegunowej (2 pary biegunów) przy 50 Hz, więc odpowiada innej liczbie par biegunów.
- 2000 obr./min nie odpowiada typowej prędkości synchronicznej przy 50 Hz dla całkowitej liczby biegunów; często pojawia się jako mylne "uśrednienie" bez sprawdzenia wzoru.
- 1000 obr./min to prędkość synchroniczna dla maszyny 6-biegunowej (3 pary biegunów) przy 50 Hz, czyli również inny przypadek.
Na egzaminie warto zapamiętać skrót: przy 50 Hz prędkości synchroniczne to w przybliżeniu 3000 (2 bieguny), 1500 (4), 1000 (6), 750 (8) obr./min, a prędkość rzeczywista jest nieco niższa przez poślizg.
