Pytania pomocnicze - ELE.01

Samo wyłączenie zabezpieczenia nie gwarantuje bezpieczeństwa. Sprawdzenie braku napięcia chroni przed porażeniem w razie pomyłki, uszkodzenia instalacji lub błędnego oznaczenia obwodu.

Najbezpieczniej użyć dwubiegunowego wskaźnika napięcia przeznaczonego do pracy w instalacjach elektrycznych. Pozwala on sprawdzić napięcie między dwoma punktami obwodu.

Sprawdzenie przed pomiarem potwierdza, że przyrząd działa. Sprawdzenie po pomiarze wyklucza sytuację, w której wskaźnik uszkodził się podczas kontroli i błędnie wskazał brak napięcia.

Nie powinien być traktowany jako podstawowy przyrząd bezpieczeństwa. Może dawać niepewne wskazania i nie sprawdza napięcia między dwoma przewodami tak jak wskaźnik dwubiegunowy.

Należy odłączyć zasilanie, zabezpieczyć przed przypadkowym załączeniem, sprawdzić brak napięcia oraz stosować wymagane środki ochrony. Dopiero potem można przystąpić do demontażu.

Należy sprawdzić napięcie między L i N, L i PE oraz N i PE. Pozwala to wykryć nieprawidłowości w instalacji i upewnić się, że praca jest bezpieczna.

Należy pomnożyć prąd znamionowy silnika przez 1,1. Dla silnika o prądzie 16 A maksymalna nastawa wynosi 17,6 A.

Prąd znamionowy określa normalny prąd pracy silnika przy znamionowym obciążeniu. Nastawa przekaźnika musi chronić silnik przed długotrwałym przekroczeniem tej wartości.

Przekaźnik może nie wyłączyć silnika podczas przeciążenia. Skutkiem może być przegrzanie uzwojeń i uszkodzenie izolacji silnika.

Przeciążenie to pobór prądu większego od znamionowego przez pewien czas, zwykle bez gwałtownego wzrostu prądu. Zwarcie powoduje bardzo duży prąd i wymaga szybkiego zabezpieczenia zwarciowego, np. bezpiecznika lub wyłącznika nadprądowego.

Prąd znamionowy odczytuje się z tabliczki znamionowej silnika albo z dokumentacji producenta. W zadaniach egzaminacyjnych wartość ta jest zwykle podana w treści pytania.

Pytanie dotyczy wartości nie większej niż dopuszczalna nastawa, czyli 110% prądu znamionowego. Dla 16 A jest to 1,1 · 16 A = 17,6 A.

Prędkość synchroniczna zależy od częstotliwości napięcia zasilającego oraz liczby par biegunów silnika. Opisuje ją wzór n_s = 60 · f / p.

Falownik zmienia częstotliwość napięcia zasilającego, a więc bezpośrednio wpływa na prędkość synchroniczną pola magnetycznego. Dzięki temu można płynnie regulować prędkość obrotową silnika.

Zmiana liczby par biegunów zmienia prędkość synchroniczną silnika. Większa liczba par biegunów oznacza mniejszą prędkość obrotową.

Tę metodę stosuje się w silnikach indukcyjnych pierścieniowych, w których można dołączyć zewnętrzną rezystancję do obwodu wirnika. Nie dotyczy to typowego silnika klatkowego.

Zmiana napięcia wpływa głównie na moment elektromagnetyczny silnika, a prędkość zmienia się tylko nieznacznie. Zbyt niskie napięcie może powodować przeciążenie, przegrzewanie i niestabilną pracę.

Poślizg to względna różnica między prędkością pola wirującego a prędkością wirnika. Jest konieczny do powstania momentu elektromagnetycznego w silniku indukcyjnym.

Najczęściej stosuje się regulację częstotliwościową za pomocą falownika. Pozwala ona na płynną, energooszczędną i dokładną regulację prędkości.

Stan jałowy oznacza pracę transformatora bez podłączonego obciążenia po stronie wtórnej. Uzwojenie pierwotne jest zasilane, ale z uzwojenia wtórnego nie jest pobierany prąd roboczy.

Bez obciążenia spadki napięć na uzwojeniach są bardzo małe. Dzięki temu stosunek zmierzonych napięć odpowiada przekładni transformatora.

Przekładnię napięciową oblicza się jako stosunek napięcia pierwotnego do wtórnego: k = U1 / U2. W stanie jałowym jest ona zbliżona do stosunku liczby zwojów uzwojeń.

W stanie zwarcia napięcie zasilające jest zwykle znacznie obniżone, a przez uzwojenia płynie duży prąd. Taki stan służy do badania parametrów zwarciowych, a nie do wyznaczania przekładni.

Obciążenie powoduje przepływ prądu i spadki napięcia na impedancji uzwojeń. Napięcie wtórne może wtedy być niższe niż w stanie jałowym.

Przekładnia zwojowa wynika ze stosunku liczby zwojów uzwojeń, a napięciowa ze stosunku napięć. W idealnym transformatorze są sobie równe, a w rzeczywistym są bardzo zbliżone w stanie jałowym.

Pierwsza litera oznacza sposób połączenia uzwojenia górnego napięcia, druga uzwojenia dolnego napięcia, a liczba określa przesunięcie fazowe w jednostkach po 30°. Yy0 oznacza: gwiazda-gwiazda i przesunięcie fazowe 0°.

W połączeniu gwiazda końce trzech uzwojeń są połączone razem w jeden punkt neutralny. Do pozostałych końców uzwojeń doprowadzone są przewody fazowe.

W połączeniu trójkąt koniec jednego uzwojenia jest połączony z początkiem następnego, tworząc zamknięty obwód. Nie występuje wspólny punkt neutralny.

Liczba 0 oznacza brak przesunięcia fazowego między napięciem strony pierwotnej i wtórnej. W zapisie zegarowym odpowiada to godzinie 0 lub 12.

Liczba 6 oznacza przesunięcie fazowe o 180°, ponieważ każda jednostka zegarowa odpowiada 30°, a 6 × 30° = 180°.

Kropki oznaczają zgodne początki uzwojeń i pomagają określić biegunowość chwilową napięć. Są potrzebne do wyznaczania przesunięcia fazowego i grupy połączeń.

Po stronie pierwotnej i wtórnej końce uzwojeń są połączone we wspólny punkt neutralny, więc oba układy są w gwiazdę. Zgodne oznaczenia początków uzwojeń wskazują brak przesunięcia fazowego, czyli grupę Yy0.

W układzie Arona suma wskazań dwóch watomierzy jest równa całkowitej mocy czynnej odbiornika trójfazowego. Dotyczy to układu trójprzewodowego, także przy niesymetrycznym obciążeniu.

Moc czynną oblicza się ze wzoru P = W1 + W2, czyli jako sumę wskazań obu watomierzy.

Nie. Wskazania W1 i W2 nie są bezpośrednio mocami poszczególnych faz. Dopiero ich suma daje moc czynną całego odbiornika trójfazowego.

Metodę dwóch watomierzy stosuje się głównie w trójfazowych układach trójprzewodowych, czyli bez przewodu neutralnego.

Cewka prądowa watomierza włączana jest szeregowo w przewód fazowy, a cewka napięciowa równolegle między odpowiednie przewody fazowe.

Tak, suma wskazań dwóch watomierzy daje całkowitą moc czynną również przy niesymetrycznym obciążeniu, o ile jest to układ trójprzewodowy.

Należy odwrócić zaciski jednej z cewek danego watomierza i odczyt potraktować jako wartość ujemną przy sumowaniu mocy.

Ponieważ znajdują się one w pobliżu części wirujących i elementów pod napięciem. Grozi to porażeniem, wciągnięciem narzędzia lub dłoni oraz uszkodzeniem komutatora albo pierścieni ślizgowych.

Można obserwować pracę silnika, mierzyć drgania, kontrolować temperaturę obudowy i łożysk oraz sprawdzać nietypowe hałasy lub zapachy. Są to czynności niewymagające ingerencji w części ruchome.

Po zatrzymaniu silnika, odłączeniu zasilania i zabezpieczeniu przed przypadkowym załączeniem. Dopiero wtedy można bezpiecznie ocenić zużycie szczotek, docisk sprężyn i stan szczotkotrzymaczy.

Objawami mogą być nadmierne iskrzenie, nierówna praca, przegrzewanie komutatora, zapach spalenizny oraz widoczne zużycie lub ukruszenie szczotek.

Drgania występują właśnie w czasie ruchu maszyny, dlatego ich pomiar pozwala ocenić stan łożysk, wyważenie wirnika i osiowanie napędu.

Nadmierna temperatura może wskazywać na przeciążenie, uszkodzenie łożysk, niewłaściwe smarowanie lub problemy z chłodzeniem silnika.

Oględziny polegają głównie na obserwacji i ocenie stanu maszyny bez demontażu. Konserwacja obejmuje czynności obsługowe, takie jak czyszczenie, regulacja, wymiana szczotek czy smarowanie.

Sprzęgło łączy dwa wały i przenosi moment obrotowy z silnika na maszynę roboczą. Może też tłumić drgania lub kompensować niewielkie niewspółosiowości.

Charakterystyczne są czołowe występy, czyli kły, znajdujące się na dwóch połówkach sprzęgła. Kły zazębiają się bezpośrednio lub przez elastyczny wkład.

Sprzęgło kołnierzowe ma kołnierze skręcane śrubami. Sprzęgło kłowe rozpoznaje się po występach na czołach piast.

Sprzęgło zębate ma uzębienie przypominające koła zębate. Sprzęgło kłowe ma kilka dużych występów czołowych, a nie drobne zęby.

Wkład elastyczny tłumi drgania, zmniejsza udary momentu obrotowego i może kompensować niewielkie błędy ustawienia wałów.

Stosuje się je w napędach pomp, wentylatorów, przenośników i innych maszyn napędzanych silnikami elektrycznymi.

Niewspółosiowość wałów może powodować drgania, hałas, szybsze zużycie sprzęgła, łożysk i elementów maszyny.

Zakres nastawy dobiera się na podstawie prądu znamionowego silnika. Wartość tego prądu musi mieścić się w zakresie regulacji wyzwalacza przeciążeniowego.

Ponieważ 11,1 A znajduje się pomiędzy 10,0 A a 16,0 A. Ten zakres pozwala ustawić zabezpieczenie blisko prądu znamionowego silnika.

Zakres zaczyna się powyżej prądu znamionowego silnika. Zabezpieczenie byłoby ustawione zbyt wysoko i mogłoby nie chronić silnika skutecznie przed przeciążeniem.

Prąd znamionowy silnika jest większy niż górna granica tego zakresu. Wyłącznik mógłby wyłączać silnik mimo normalnej pracy.

Przeciążenie to praca przy prądzie większym od znamionowego przez dłuższy czas. Zwarcie powoduje bardzo duży prąd w krótkim czasie i wymaga natychmiastowego wyłączenia obwodu.

Nastawia się wartość zbliżoną do prądu znamionowego silnika. W tym przypadku byłoby to około 11,1 A.

Najczęściej na tabliczce znamionowej silnika lub w karcie katalogowej producenta. Jest oznaczany zwykle jako Iₙ.

Na schemacie widoczny jest komutator z działkami, który jest charakterystyczny dla wirnika maszyny prądu stałego. Stojan silnika asynchronicznego nie ma komutatora.

Komutator przełącza połączenia uzwojeń wirnika tak, aby moment elektromagnetyczny działał w stałym kierunku. Umożliwia też połączenie uzwojenia wirnika ze szczotkami.

Można wykryć zwarcia, przerwy oraz błędne połączenia sekcji uzwojenia z działkami komutatora. Objawem są nierówne wskazania miliwoltomierza dla kolejnych sekcji.

Amperomierz kontroluje wartość prądu przepływającego przez badane uzwojenie. Stała wartość prądu jest potrzebna, aby porównywać spadki napięcia na kolejnych sekcjach.

Rezystancja sekcji uzwojenia wirnika jest bardzo mała, więc spadki napięcia również są małe. Do ich dokładnego porównania potrzebny jest miliwoltomierz.

Przerwa może powodować brak przewodzenia w danej sekcji, nierówną pracę silnika, spadek momentu i iskrzenie na komutatorze. W pomiarze pojawi się nietypowo duży spadek napięcia albo brak ciągłości.

Wirnik silnika prądu stałego ma uzwojenie twornika połączone z komutatorem. Wirnik silnika synchronicznego zwykle ma uzwojenie wzbudzenia lub magnesy i nie jest badany takim układem komutatorowym.