W jakim zawodzie przydaje się ta wiedza?

Wiedza ta jest potrzebna w zawodach: TECHNIK AWIONIK.

Gdzie mogę przećwiczyć więcej pytań z kwalifikacji TLO.01?

Więcej pytań z kwalifikacji TLO.01 znajdziesz na Zawodowe.edu.pl - darmowa baza pytań CKE z symulatorem egzaminu.

Kwalifikacja: TLO.01 - Wykonywanie obsługi technicznej wyposażenia awionicznego i elektrycznego statków powietrznych

Q: Do jakiej kwalifikacji zawodowej należy to pytanie?

To pytanie pochodzi z kwalifikacji TLO.01 - Wykonywanie obsługi technicznej wyposażenia awionicznego i elektrycznego statków powietrznych. Wymagana w zawodzie: Technik awionik.

Zawód: Technik awionik

Kategorie: Instalacje elektryczne Podstawy fizyki lotniczej

Ile wynosi wartość nominalna prędkości obrotowej wirnika trójfazowego generatora prądu przemiennego o trzech parach biegunów wzbudzenia i częstotliwości napięcia wyjściowego f = 400 Hz ?

Poprawnie – dla trójfazowego generatora prądu przemiennego prędkość obrotowa wirnika jest ściśle powiązana z częstotliwością wytwarzanego napięcia i liczbą par biegunów. Wzór, z którego korzystamy w elektrotechnice, to: n = 60 · f / p, gdzie n to prędkość synchroniczna w obr./min, f – częstotliwość w Hz, a p – liczba par biegunów. W tym zadaniu mamy f = 400 Hz i p = 3, więc: n = 60 · 400 / 3 ≈ 8000 obr./min. To jest właśnie wartość nominalna prędkości obrotowej wirnika takiego generatora. W praktyce lotniczej generatory prądu przemiennego często pracują właśnie na 400 Hz, bo pozwala to zmniejszyć masę transformatorów i urządzeń zasilanych, co ma ogromne znaczenie w samolocie. Moim zdaniem to jedno z kluczowych zagadnień, bo jak się rozumie zależność między prędkością, częstotliwością i liczbą biegunów, to łatwiej ogarnąć całą logikę projektowania instalacji elektrycznych w lotnictwie. W samolotach stosuje się różne rozwiązania: generatory o stałej prędkości (ze sprzęgłem CSD/IDG) i systemy, gdzie częstotliwość jest stabilizowana elektronicznie. Niezależnie od tego, podstawowa zależność matematyczna jest ta sama. Dobra praktyka branżowa wymaga, żeby przy doborze generatora zawsze sprawdzać: wymaganą częstotliwość (zwykle 400 Hz), liczbę par biegunów i realne prędkości obrotowe napędu (wał silnika, przekładnie). Jeśli np. wiemy, że wał turbiny pomocniczej będzie się kręcił w okolicach 24 000 obr./min, to od razu można policzyć, jaką przekładnię albo liczbę biegunów trzeba zastosować, żeby na wyjściu uzyskać 400 Hz. W dokumentacji producentów generatorów lotniczych te parametry są zawsze wyraźnie podawane i właśnie na podstawie takiego prostego wzoru można zweryfikować, czy wszystko się zgadza z projektem instalacji.

W tym zadaniu kluczowa jest zależność między częstotliwością napięcia wyjściowego generatora a prędkością obrotową jego wirnika i liczbą par biegunów. W elektrotechnice maszyn prądu przemiennego używa się jednego podstawowego wzoru na prędkość synchroniczną: n = 60 · f / p, gdzie n jest w obr./min, f w Hz, a p to liczba par biegunów wzbudzenia. Jeżeli ktoś wybiera inne wartości niż 8000 obr./min, to zwykle wynika to z pomylenia liczby biegunów z liczbą par biegunów albo z nieprawidłowego przekształcenia wzoru. W generatorze z trzema parami biegunów mamy p = 3, a nie 6. Gdyby ktoś podstawił do wzoru 6 zamiast 3, dostałby n = 60 · 400 / 6 = 4000 obr./min i to może kusić, bo liczba wygląda „ładnie”, ale jest po prostu wynikiem złej interpretacji danych. Z mojego doświadczenia to bardzo typowy błąd: uczniowie widzą „trzy pary biegunów” i w pamięci skracają to do „trzy bieguny” albo „sześć biegunów” bez zastanowienia, co tak naprawdę podstawiamy do wzoru. Inne odpowiedzi, jak 6000 obr./min czy 12 000 obr./min, zwykle biorą się z liczenia „na oko”, np. ktoś dzieli lub mnoży przez 2, 3, 4 bez trzymania się wzoru i jednostek. To podejście jest niebezpieczne, bo w rzeczywistych instalacjach elektrycznych statków powietrznych częstotliwość musi być bardzo precyzyjnie dobrana. Sprzęt pokładowy, przetwornice, transformatory czy zasilacze awioniki są projektowane konkretnie pod 400 Hz. Jeśli przy projektowaniu lub diagnozie generatora ktoś pomyli prędkość synchroniczną, może dojść do poważnych problemów: od nadmiernego nagrzewania urządzeń, przez błędne wskazania systemów, aż po uszkodzenia sprzętu. Dobre praktyki branżowe jasno mówią: zawsze korzystać z pełnego wzoru, pilnować, czy używamy liczby biegunów czy par biegunów, sprawdzać jednostki i konfrontować wynik z typowymi wartościami stosowanymi w lotnictwie. W samolotach dla 400 Hz i kilku par biegunów typowe prędkości są rzędu kilku do kilkunastu tysięcy obr./min, więc wyniki typu 4000 czy 6000 trzeba od razu na chłodno zweryfikować matematycznie, a nie na czuja.

Ile wynosi wartość nominalna prędkości obrotowej wirnika trójfazowego generatora prądu przemiennego o trzech parach biegunów wzbudzenia i częstotliwości napięcia wyjściowego f = 400 Hz ?

Odpowiedzi

Informacja zwrotna