Pytania pomocnicze - ELE.01

Kierunek zależy od zwrotu strumienia wzbudzenia oraz zwrotu prądu twornika. Zmiana jednego z tych zwrotów powoduje zmianę kierunku obrotów.

Styczniki przełączają biegunowość zasilania twornika. Ponieważ wzbudzenie pozostaje bez zmian, zmienia się zwrot momentu elektromagnetycznego i wirnik obraca się przeciwnie.

Oznacza stałe napięcie zasilające uzwojenie wzbudzenia. W praktyce przyjmuje się wtedy, że strumień magnetyczny silnika jest w przybliżeniu stały.

Nie. Jeżeli jednocześnie odwróci się prąd twornika i strumień wzbudzenia, iloczyn decydujący o kierunku momentu pozostanie taki sam.

Zamienia napięcie przemienne na napięcie stałe o regulowanej wartości. Dzięki temu można regulować napięcie twornika, a więc także prędkość obrotową silnika.

Prawidłowo zaprojektowany układ styczników przełącza połączenia twornika, a nie zwiera źródła zasilania. Zwarcie mogłoby wystąpić dopiero przy błędnym załączeniu styczników bez odpowiedniej blokady.

Po obecności styczników przełączających przewody zasilające twornik tak, aby zamienić jego biegunowość. Często stosuje się też blokadę uniemożliwiającą jednoczesne załączenie przeciwnych połączeń.

Odczep wybiera fragment uzwojenia o określonej liczbie zwojów. Mniejsza liczba czynnych zwojów daje mniejsze napięcie wtórne.

Mostek prostowniczy z czterech diod zamienia napięcie przemienne z transformatora na napięcie jednokierunkowe. Dzięki temu prąd może ładować akumulator we właściwym kierunku.

Prąd ładowania zależy od różnicy między napięciem prostownika a napięciem akumulatora. Gdy napięcie prostownika maleje, ta różnica jest mniejsza, więc prąd również maleje.

Uw oznacza napięcie wyjściowe prostownika, czyli napięcie podawane na zaciski akumulatora po wyprostowaniu napięcia przemiennego.

IA oznacza prąd płynący przez akumulator podczas ładowania. Jego wartość zależy od napięcia ładowania i oporów w obwodzie.

Trzeba sprawdzić, jaka część uzwojenia wtórnego znajduje się między wybranym odczepem a drugim końcem uzwojenia. Większa liczba zwojów oznacza wyższe napięcie.

Transformator obniża napięcie sieciowe do wartości odpowiedniej dla akumulatora i zapewnia separację galwaniczną od sieci zasilającej.

Rezystory zwiększają rezystancję obwodu wirnika, co ogranicza prąd rozruchowy i zwiększa moment rozruchowy. Dzięki temu rozruch jest łagodniejszy i bezpieczniejszy dla sieci oraz silnika.

Oznacza pozostawienie włączonej pełnej rezystancji rozruchowej w obwodzie wirnika. Żaden stopień rezystorów nie jest jeszcze zwarty.

Na początku rezystancja jest największa. W miarę rozpędzania silnika kolejne styczniki zwierają następne stopnie rezystorów, aż do ich całkowitego wyłączenia z obwodu.

Stycznik K1 załącza zasilanie stojana silnika trójfazowego. W chwili jego załączenia silnik rozpoczyna rozruch, dlatego w wirniku powinna być włączona pełna rezystancja.

Silnik ruszałby praktycznie bez rezystancji dodatkowej w wirniku. Spowodowałoby to duży prąd rozruchowy i niekorzystny przebieg rozruchu.

Stopniowe zwieranie rezystorów pozwala kontrolować prąd i moment podczas przyspieszania silnika. Zapobiega to gwałtownym skokom prądu oraz udarom mechanicznym.

Silnik pierścieniowy ma wyprowadzone uzwojenie wirnika przez pierścienie ślizgowe, co umożliwia dołączenie rezystorów rozruchowych. W silniku klatkowym nie ma bezpośredniego dostępu do obwodu wirnika.

SELV oznacza Safety Extra-Low Voltage, czyli bardzo niskie napięcie bezpieczne. Jest to układ zasilania ograniczający ryzyko porażenia dzięki niskiej wartości napięcia i separacji od obwodów wyższego napięcia.

Urządzenie III klasy ochronności oznacza się symbolem rzymskiej cyfry III umieszczonej w rombie. Symbol ten informuje, że urządzenie jest zasilane bardzo niskim napięciem bezpiecznym.

Ponieważ ochrona przeciwporażeniowa opiera się w nich na zasilaniu bardzo niskim napięciem bezpiecznym. Nie wymaga się stosowania przewodu ochronnego PE do ochrony dostępnych części urządzenia.

W I klasie ochronności dostępne części przewodzące są połączone z przewodem ochronnym PE. W III klasie ochronności urządzenie jest zasilane napięciem SELV i nie wymaga ochronnego uziemienia obudowy.

W praktyce często spotyka się napięcia 12 V, 24 V lub 48 V. Dokładne dopuszczalne wartości zależą od rodzaju napięcia, warunków środowiskowych i wymagań norm.

Układ SELV musi być także bezpiecznie oddzielony od obwodów o wyższym napięciu. Ważne jest więc nie tylko napięcie, ale również sposób wykonania źródła zasilania i izolacji.

Rezystory są połączone równolegle, gdy ich oba końce są podłączone do tych samych dwóch węzłów obwodu. Wtedy mają takie samo napięcie.

Dla dwóch jednakowych rezystorów rezystancja zastępcza wynosi połowę wartości jednego rezystora. Dwa rezystory 1 Ω równolegle dają 0,5 Ω.

Elementy lub grupy elementów są połączone szeregowo, gdy prąd musi przepłynąć kolejno przez jeden fragment, a następnie przez drugi. Rezystancje takich fragmentów dodaje się.

Cztery rezystory nie są połączone wszystkie szeregowo. Tworzą dwie pary równoległe, a dopiero te dwie pary są połączone szeregowo.

Punkty połączone idealnym przewodem traktuje się jako ten sam węzeł, ponieważ mają ten sam potencjał. Ułatwia to uproszczenie schematu.

Najpierw oblicza się lewą parę rezystorów 1 Ω || 1 Ω = 0,5 Ω. Następnie prawą parę tak samo: 0,5 Ω. Obie części są połączone szeregowo, więc 0,5 Ω + 0,5 Ω = 1 Ω.

Dla grzejnika, czyli odbiornika rezystancyjnego, moc czynną oblicza się ze wzoru P = U · I. Przy napięciu 100 V i prądzie 5 A otrzymujemy P = 500 W.

Grzejnik zamienia energię elektryczną głównie na ciepło, a jego podstawowym parametrem jest rezystancja. Dla takiego odbiornika współczynnik mocy można przyjąć jako cosφ = 1.

Amperomierz podłącza się szeregowo z odbiornikiem, aby płynął przez niego ten sam prąd co przez grzejnik. Na schemacie wskazuje on prąd I = 5 A.

Woltomierz podłącza się równolegle do grzejnika, czyli do jego dwóch zacisków. Dzięki temu mierzy napięcie bezpośrednio na odbiorniku.

Moc czynna jest zamieniana na użyteczną energię, np. ciepło w grzejniku. Moc pozorna jest iloczynem napięcia i prądu w obwodach prądu przemiennego i uwzględnia także składową bierną.

Do obliczenia mocy grzejnika należy użyć bezpośrednio zmierzonego napięcia 100 V i prądu 5 A. Iloczyn tych wartości daje 500 W, więc pozostałe odpowiedzi wynikają z błędnego zastosowania danych lub wzorów.

Bocznik przejmuje część mierzonego prądu, dzięki czemu przez ustrój amperomierza płynie prąd nieprzekraczający jego zakresu. Pozwala to mierzyć większe prądy.

Bocznik łączy się równolegle z amperomierzem. W połączeniu równoległym napięcie na amperomierzu i boczniku jest takie samo.

Rezystancja bocznika jest równa rezystancji amperomierza, więc prąd dzieli się po równo. Przez amperomierz płynie 1 A, przez bocznik 1 A, razem 2 A.

Najpierw oblicza się napięcie na amperomierzu: U = IA · RA. Następnie prąd bocznika: IB = U / RB.

Przez bocznik popłynie większy prąd niż przez amperomierz. Zakres pomiarowy amperomierza zwiększy się bardziej.

Nie. Bocznik stosuje się po to, aby zwiększyć zakres pomiarowy amperomierza, ponieważ umożliwia przepływ części prądu poza ustrojem pomiarowym.

Dla odbiornika rezystancyjnego stosuje się wzór I = P / U. Dla 2,5 kW i 230 V prąd wynosi około 10,9 A.

Prąd grzejnika wynosi około 10,9 A, czyli przekracza 10 A. Wyłącznik B10 mógłby zadziałać podczas normalnej pracy odbiornika.

Jego prąd znamionowy 16 A jest większy od prądu roboczego grzejnika, który wynosi około 10,9 A. Jest to najbliższa sensowna wartość spośród podanych odpowiedzi.

Litera B oznacza charakterystykę zadziałania wyłącznika. Jest ona typowa dla obwodów o małych prądach rozruchowych, np. oświetlenia, gniazd i odbiorników rezystancyjnych.

B25 ma zbyt duży prąd znamionowy względem obciążenia. Może nie zapewnić właściwej ochrony przewodów w typowym obwodzie instalacyjnym.

Chroni obwód przed przeciążeniem i zwarciem. W razie zbyt dużego prądu samoczynnie odłącza zasilanie.

Nie. W praktyce trzeba uwzględnić także przekrój i sposób ułożenia przewodów, dopuszczalną obciążalność długotrwałą oraz warunki ochrony przeciwporażeniowej.

Przedstawia zależność prędkości obrotowej silnika od momentu obciążenia. W silniku bocznikowym charakterystyka jest prawie liniowa i lekko opada wraz ze wzrostem momentu.

Prędkość silnika prądu stałego zależy w przybliżeniu od napięcia twornika. Obniżenie napięcia powoduje obniżenie prędkości dla każdego momentu, dlatego charakterystyka przesuwa się w dół.

Zmniejszenie napięcia zasilającego zmniejsza prędkość obrotową silnika. Przy tym samym momencie obciążenia silnik pracuje z mniejszą prędkością.

Charakterystyka 2 ma podobne nachylenie do charakterystyki znamionowej, ale leży niżej. To typowy efekt obniżenia napięcia zasilającego przy niezmienionym strumieniu wzbudzenia.

Zmiana prądu wzbudzenia zmienia strumień magnetyczny. Osłabienie wzbudzenia zwykle zwiększa prędkość, ale zmniejsza zdolność silnika do wytwarzania momentu.

Prędkość można opisać zależnością n ≈ (U - IaRa) / (kΦ), gdzie U to napięcie twornika, Ia prąd twornika, Ra rezystancja twornika, a Φ strumień wzbudzenia.

Regulacja napięciem zmienia prędkość przy zachowaniu prawie stałego strumienia i podobnego kształtu charakterystyki. Regulacja wzbudzeniem zmienia strumień, więc wpływa również na moment i nachylenie charakterystyki.

Jedno uzwojenie tworzą pary zacisków U1–U2, V1–V2 oraz W1–W2. Pomiar rezystancji wykonuje się między zaciskami należącymi do tej samej fazy.

Oznacza brak przewodzenia między uzwojeniem a obudową silnika. Jest to prawidłowy wynik świadczący o braku zwarcia do masy.

Oznacza zwarcie uzwojenia do obudowy lub przewodu ochronnego. Takie uzwojenie należy uznać za uszkodzone.

Między U1 i U2 zmierzono 5 Ω, czyli uzwojenie ma ciągłość. Jednocześnie pomiary U1–PE i U2–PE dały ∞, więc nie ma zwarcia do obudowy.

Dla faz V i W pomiary między zaciskami a PE oraz między końcami uzwojeń wynoszą 0 Ω. Wskazuje to na zwarcie, w tym zwarcie do masy.

Silnik należy odłączyć od zasilania, zabezpieczyć przed przypadkowym załączeniem i rozłączyć mostki na tabliczce zaciskowej. Dopiero wtedy wykonuje się pomiary omomierzem.

Rezystancje uzwojeń U, V i W powinny być skończone i zbliżone do siebie. Duża różnica może świadczyć o uszkodzeniu jednego z uzwojeń.