Pytania pomocnicze - ELE.01

W zadaniach egzaminacyjnych często stosuje się zależność Iz = 1,1 · In. Dla silnika o prądzie znamionowym 5,1 A daje to 5,61 A, czyli około 5,6 A.

Zbyt wysoka nastawa może spowodować brak skutecznej ochrony przed przeciążeniem. Silnik może się przegrzewać, co grozi uszkodzeniem izolacji uzwojeń.

Nie. Przekaźnik termobimetalowy chroni głównie przed przeciążeniem, a zabezpieczenie zwarciowe realizują np. bezpieczniki lub wyłączniki nadprądowe.

Prąd znamionowy odczytuje się z tabliczki znamionowej silnika albo z dokumentacji technicznej producenta. W pytaniu egzaminacyjnym wartość ta może być podana w treści.

Przekaźnik rozłącza swój styk pomocniczy w obwodzie sterowania, najczęściej powodując wyłączenie stycznika. W efekcie silnik zostaje odłączony od zasilania.

Przeciążenie to zbyt duży prąd płynący przez dłuższy czas, zwykle niewiele większy od znamionowego. Zwarcie powoduje bardzo duży prąd i wymaga natychmiastowego wyłączenia.

Początki uzwojeń oznacza się zwykle jako U1, V1, W1, a końce jako U2, V2, W2. Każda para, np. U1-U2, należy do jednego uzwojenia fazowego.

W połączeniu gwiazdowym końce uzwojeń U2, V2 i W2 łączy się razem, tworząc punkt wspólny. Zasilanie trójfazowe doprowadza się do zacisków U1, V1 i W1.

Takie zwory łączą ze sobą wszystkie trzy końce uzwojeń: U2, V2 i W2. Powstaje jeden wspólny punkt, charakterystyczny dla połączenia w gwiazdę.

W gwieździe trzy końce uzwojeń są zwarte razem. W trójkącie koniec jednego uzwojenia łączy się z początkiem następnego, np. U1-W2, V1-U2, W1-V2.

Przewody fazowe L1, L2 i L3 podłącza się najczęściej do zacisków U1, V1 i W1. Zaciski U2, V2 i W2 są połączone zworami.

Zwory umożliwiają szybkie wykonanie odpowiedniego układu połączeń uzwojeń, najczęściej gwiazdy lub trójkąta. Ich ustawienie musi być zgodne z napięciem zasilania i danymi z tabliczki znamionowej silnika.

Ponieważ w układzie TT części przewodzące dostępne urządzeń muszą być połączone z lokalnym uziemieniem ochronnym. Ogranicza to napięcie dotykowe i umożliwia działanie zabezpieczeń.

Przewód N służy do przewodzenia prądu roboczego w obwodzie. Przewód PE służy do ochrony przeciwporażeniowej i łączy obudowy urządzeń z uziemieniem.

Połączenie obudowy z przewodem N może spowodować pojawienie się niebezpiecznego napięcia na obudowie. W sieci TT obudowa powinna być połączona z przewodem ochronnym PE i uziomem.

Wyłącznik różnicowoprądowy wykrywa prąd upływu, np. przez uszkodzoną izolację do obudowy i ziemi. W sieci TT jest często podstawowym środkiem samoczynnego wyłączenia zasilania.

Jest to zacisk przeznaczony do podłączenia przewodu ochronnego PE. Dzięki temu metalowa obudowa zostaje objęta ochroną przeciwporażeniową.

Samo połączenie obudów nie zapewnia pewnego połączenia z ziemią ani skutecznego działania zabezpieczeń. Obudowy muszą być przyłączone do właściwego przewodu ochronnego i uziomu.

Napięcie może pojawić się na metalowej obudowie silnika. Dotknięcie takiej obudowy grozi porażeniem prądem elektrycznym.

Oznacza brak ciągłości obwodu. W praktyce wskazuje to na przerwę w uzwojeniu lub w połączeniach doprowadzających.

Przerwa oznacza obwód otwarty i bardzo dużą rezystancję. Zwarcie oznacza zbyt małą rezystancję, często bliską zeru lub wyraźnie niższą niż w sprawnym uzwojeniu.

Omomierz ma własne źródło pomiarowe i nie wolno podłączać go do obwodu pod napięciem. Grozi to uszkodzeniem miernika oraz porażeniem elektrycznym.

Sprawne uzwojenie ma skończoną rezystancję, zwykle niewielką. W silniku trójfazowym rezystancje poszczególnych uzwojeń powinny być do siebie zbliżone.

Najpierw należy zewrzeć końcówki pomiarowe omomierza i sprawdzić, czy wskazuje około 0 Ω. Jeśli przewody są sprawne, wskazanie ∞ Ω na uzwojeniu świadczy o braku ciągłości badanego obwodu.

Jest to uszkodzenie izolacji między uzwojeniem a metalowym rdzeniem lub obudową. Sprawdza się je pomiarem rezystancji izolacji, a nie zwykłym pomiarem rezystancji między końcami uzwojenia.

Silnik może nie startować, buczeć, nagrzewać się albo pracować nierówno. W silniku trójfazowym przerwa jednej fazy może spowodować przeciążenie pozostałych faz.

Stosuje się go, aby zmniejszyć prąd rozruchowy silnika. W połączeniu gwiazda napięcie fazowe uzwojeń jest mniejsze niż przy pracy w trójkącie.

Załączony jest stycznik główny oraz stycznik gwiazdy. W analizowanym schemacie są to K2 i K3.

Po przełączeniu załączony pozostaje stycznik główny oraz załącza się stycznik trójkąta. W tym schemacie są to K2 i K1.

Ich jednoczesne załączenie doprowadziłoby do zwarcia międzyfazowego w obwodzie głównym. Dlatego układ musi mieć blokadę uniemożliwiającą taką sytuację.

Przekaźnik czasowy odmierza czas rozruchu w gwieździe. Po jego upływie wyłącza stycznik gwiazdy i umożliwia załączenie stycznika trójkąta.

Oznaczenia styczników są umowne i zależą od dokumentacji konkretnego układu. Funkcję stycznika należy rozpoznać po jego połączeniach na schemacie.

Oznacza, że układ najpierw uruchamia silnik w gwieździe, a następnie przełącza go do pracy w trójkącie. Dla podanego schematu jest to sekwencja: K2 i K3, potem K1 i K2.

Dla grzejnika, czyli odbiornika rezystancyjnego, stosuje się wzór P = U · I. Przy U = 230 V i I = 5 A moc wynosi 1150 W.

Grzejnik elektryczny jest odbiornikiem rezystancyjnym, więc jego współczynnik mocy jest bliski 1. Moc czynna jest wtedy równa iloczynowi napięcia i prądu.

Amperomierz podłącza się szeregowo z odbiornikiem. Dzięki temu mierzy cały prąd płynący przez grzejnik.

Woltomierz podłącza się równolegle do odbiornika lub do jego zacisków. Mierzy on różnicę potencjałów między dwoma punktami obwodu.

Napięcie podaje się w woltach V, prąd w amperach A, a moc w watach W. Iloczyn V · A daje waty dla odbiornika rezystancyjnego.

1150 W to 1,15 kW, ponieważ 1 kW = 1000 W.

Najczęstszy błąd to dzielenie napięcia przez prąd zamiast mnożenia. Dzielenie U/I daje rezystancję, a nie moc.

Ponieważ napięcia między zaciskiem 1 a zaciskami 3, 4 i 5 są obecne. Oznacza to, że uzwojenie wtórne pracuje, a problem dotyczy najprawdopodobniej samego wyprowadzenia do zacisku 2.

Przerwa w uzwojeniu powoduje brak napięcia na części lub całości odczepów zależnie od miejsca przerwy. Uszkodzenie przewodu do jednego zacisku daje nieprawidłowy wynik głównie dla tego jednego zacisku.

Wskazują, że odczepy uzwojenia wtórnego są położone w różnych miejscach uzwojenia. Im więcej zwojów obejmuje pomiar, tym większe powinno być napięcie.

Uszkodzenie izolacji zwykle sprawdza się miernikiem rezystancji izolacji, np. między uzwojeniem a rdzeniem lub między uzwojeniami. Same napięcia między zaciskami nie potwierdzają takiej usterki.

Można wykonać pomiar ciągłości obwodu lub rezystancji między zaciskiem 2 a sąsiednimi odczepami uzwojenia. Brak ciągłości potwierdzi przerwę w połączeniu.

Napięcie między zwartymi zaciskami byłoby bliskie 0 V, a rozkład napięć na odczepach byłby zaburzony. Mogłoby też dojść do wzrostu prądu i nagrzewania uzwojenia.

Kondensator przesuwa fazę prądu w uzwojeniu pomocniczym. Dzięki temu powstaje moment rozruchowy potrzebny do ruszenia wirnika.

Buczenie oznacza, że silnik jest zasilany i wytwarza pole magnetyczne, ale nie ma wystarczającego momentu rozruchowego. Częstą przyczyną jest uszkodzony kondensator lub obwód uzwojenia pomocniczego.

Przerwa w uzwojeniu głównym zwykle spowodowałaby brak podstawowego obwodu prądowego silnika. Typowy objaw „buczy, ale nie rusza” bardziej wskazuje na brak działania obwodu rozruchowego.

Uzwojenie pomocnicze współtworzy przesunięte w fazie pole magnetyczne. Umożliwia to wytworzenie momentu rozruchowego.

Tak, zbyt niskie napięcie może zmniejszyć moment rozruchowy. W tym pytaniu jednak schemat z kondensatorem i objaw buczenia bez startu wskazują przede wszystkim na uszkodzenie kondensatora.

Może dojść do przegrzania uzwojeń i uszkodzenia silnika. Taki stan należy szybko wyłączyć i zdiagnozować przyczynę.

Po odłączeniu zasilania i rozładowaniu kondensatora można sprawdzić jego pojemność miernikiem z funkcją pomiaru pojemności. Widoczne wybrzuszenie, wyciek lub znacznie zaniżona pojemność świadczą o uszkodzeniu.

Szczotka węglowa doprowadza prąd do obracającego się wirnika przez komutator. Zapewnia ślizgowy kontakt elektryczny między częścią nieruchomą i ruchomą silnika.

Szczotki pracują w stałym kontakcie ślizgowym z komutatorem, dlatego stopniowo ścierają się mechanicznie. Zużycie zależy od obciążenia, materiału szczotki, docisku i stanu komutatora.

Typowe objawy to nadmierne iskrzenie, spadek mocy, przerywana praca silnika, hałas oraz przegrzewanie. Przy oględzinach widać zbyt małą długość szczotki lub uszkodzenia jej powierzchni.

Szczotka węglowa jest nieruchomym elementem stykowym, a komutator jest częścią obracającą się razem z wirnikiem. Szczotka dociska do komutatora i przekazuje przez niego prąd.

Docieranie poprawia przyleganie powierzchni szczotki do komutatora. Zmniejsza to iskrzenie, nagrzewanie i nierównomierne zużycie elementów.

Szczotka musi mieć odpowiedni wymiar, materiał i sposób podłączenia. Zły dobór może powodować iskrzenie, szybkie zużycie komutatora lub nieprawidłową pracę silnika.

Ponieważ ktoś może przypadkowo ponownie załączyć zasilanie albo może zrobić to układ automatyki. Dlatego po odłączeniu napięcia należy zabezpieczyć instalację przed ponownym załączeniem.

LOTO polega na zablokowaniu źródła energii oraz oznaczeniu go informacją ostrzegawczą. Ma zapobiec przypadkowemu uruchomieniu maszyny podczas prac serwisowych.

Można zablokować wyłącznik, założyć kłódkę, wyjąć wkładki bezpiecznikowe lub umieścić tabliczkę ostrzegawczą. Dobór środka zależy od instalacji i procedur zakładowych.

Brak napięcia sprawdza się po odłączeniu zasilania i zabezpieczeniu przed ponownym załączeniem. Do tego używa się właściwego wskaźnika napięcia.

Obudowa silnika powinna być połączona z przewodem ochronnym w normalnej eksploatacji. Jednak po odłączeniu napięcia pierwszym kluczowym działaniem organizacyjnym jest zabezpieczenie przed niepożądanym załączeniem.

Może dojść do porażenia prądem, urazu od części wirujących albo uszkodzenia maszyny. Szczególnie niebezpieczne jest nagłe uruchomienie napędu, przy którym pracuje człowiek.

Odłączenie napięcia przerywa zasilanie w danym momencie. Zabezpieczenie przed załączeniem uniemożliwia jego przypadkowe lub nieuprawnione ponowne podanie.