Kwalifikacja: ELE.02 - Montaż, uruchamianie i konserwacja instalacji, maszyn i urządzeń elektrycznych
Zawód: Technik elektryk
Jaką wartość ma prędkość obrotowa pola magnetycznego stojana silnika indukcyjnego przy danych: fN = 50 Hz; p = 4?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Prędkość obrotowa pola magnetycznego stojana silnika indukcyjnego można obliczyć za pomocą wzoru: n = (120 * f<sub>N</sub>) / p, gdzie n to prędkość obrotowa w obr./min, f<sub>N</sub> to częstotliwość zasilania w hercach, a p to liczba par biegunów. W podanym przypadku f<sub>N</sub> wynosi 50 Hz, a liczba par biegunów p wynosi 4. Podstawiając wartości do wzoru, otrzymujemy: n = (120 * 50) / 4 = 1500 obr./min. Jednakże, aby uzyskać prędkość obrotową rzeczywistą, musimy uwzględnić poślizg silnika indukcyjnego, który wynosi zazwyczaj od 2 do 5% w zależności od obciążenia. Przy założeniu typowego poślizgu na poziomie 5%, obliczamy prędkość rzeczywistą: 1500 - (0,05 * 1500) = 1425 obr./min. W praktyce jednak standardowe silniki indukcyjne o częstotliwości 50 Hz i 4 parach biegunów mają prędkość nominalną wynoszącą 750 obr./min, co odpowiada ich charakterystyce pracy w rzeczywistych warunkach. Takie parametry są zgodne z normami IEC 60034-1, które opisują wymagania dla maszyn elektrycznych.
W analizie błędnych odpowiedzi, kluczowym zagadnieniem jest zrozumienie, jak prawidłowo obliczyć prędkość obrotową pola magnetycznego stojana silnika indukcyjnego. Wśród propozycji odpowiedzi pojawiają się prędkości, które są mylące dla osób nieznających podstaw teorii obwodów elektrycznych. Na przykład, odpowiedź 720 obr./min może wydawać się atrakcyjna, ale wynika z niepoprawnego zastosowania wzorów lub nieprawidłowego zrozumienia poślizgu silnika. W rzeczywistości, prędkość obrotowa pola magnetycznego jest ściśle związana z częstotliwością zasilania i liczbą par biegunów. W przypadku silników indukcyjnych pracujących na częstotliwości 50 Hz z 4 parami biegunów, prędkość teoretyczna wynosi 1500 obr./min. Zboczenie od tej wartości bez uwzględnienia poślizgu jest najczęstszym błędem. Odpowiedzi 1450 obr./min oraz 1500 obr./min również nie są właściwe, ponieważ nie uwzględniają realiów pracy silników, gdzie poślizg powoduje, że rzeczywista prędkość obrotowa w warunkach roboczych jest niższa. Kluczowym błędem jest niewłaściwe zrozumienie mechanizmu działania silnika indukcyjnego oraz roli, jaką odgrywa poślizg w jego pracy. Warto zatem zwrócić uwagę na standardy, które ukierunkowują projektowanie i eksploatację silników, takie jak IEC 60034-1, które jasno definiują właściwości i parametry dotyczące wydajności tych urządzeń.