Pytania pomocnicze - ELE.01

Ponieważ w silniku asynchronicznym musi występować poślizg. Bez różnicy prędkości między polem wirującym a wirnikiem nie indukowałyby się prądy w wirniku i nie powstałby moment napędowy.

Prędkość synchroniczną oblicza się ze wzoru n_s = 60 · f / p, gdzie f to częstotliwość zasilania, a p to liczba par biegunów.

Rzeczywista prędkość wału wynosi n = (60 · f / p) · (1 - s), gdzie s oznacza poślizg.

Poślizg określa względną różnicę między prędkością synchroniczną pola magnetycznego a prędkością wirnika. Najczęściej podaje się go jako ułamek lub procent.

Im większa liczba par biegunów, tym mniejsza prędkość synchroniczna. Przy tej samej częstotliwości silnik 4-biegunowy obraca się wolniej niż 2-biegunowy.

Prędkość obrotowa n jest podawana zwykle w obr/min, natomiast prędkość kątowa ω w rad/s. Wzory zawierające 2π dotyczą zazwyczaj prędkości kątowej.

Zwiększenie częstotliwości zwiększa prędkość synchroniczną, a więc również prędkość wału. Dlatego do regulacji prędkości silników asynchronicznych stosuje się falowniki.

Ma trzy tory prądowe oznaczone zwykle L1, L2, L3 oraz T1, T2, T3. Charakterystyczne jest też pokrętło nastawy prądu i przyciski załączania oraz wyłączania.

Chroni silnik przed przeciążeniem i często także przed zwarciem. Rozłącza zasilanie, gdy prąd przekroczy dopuszczalną wartość.

Wyłącznik silnikowy ma trzy bieguny i jest przeznaczony do ochrony silników, z możliwością nastawy prądu. Jednobiegunowy wyłącznik instalacyjny zabezpiecza zwykle jeden obwód jednofazowy, głównie przewody instalacji.

Nastawę dopasowuje się do prądu znamionowego silnika. Dzięki temu aparat nie wyłącza silnika podczas normalnej pracy, ale reaguje na przeciążenie.

Wyłącznik silnikowy reaguje na przeciążenia i zwarcia w obwodzie silnika. Wyłącznik różnicowoprądowy reaguje na prąd upływu, czyli różnicę prądów między przewodami roboczymi.

Przekaźnik termiczny wykrywa przeciążenie i zwykle steruje rozłączeniem stycznika. Wyłącznik silnikowy jest samodzielnym aparatem łączeniowo-zabezpieczeniowym w torze zasilania silnika.

Wejścia oznacza się często jako 1/L1, 3/L2, 5/L3, a wyjścia jako 2/T1, 4/T2, 6/T3. Oznaczenia te wskazują trzy tory fazowe prowadzące do silnika.

W stojanie maszyny prądu stałego pole magnetyczne jest w dużym stopniu stałe. Dzięki temu prądy wirowe są niewielkie i nie ma potrzeby wykonywania całego stojana z pakietu blach.

Wirnik obraca się w polu magnetycznym, więc w jego rdzeniu mogą indukować się prądy wirowe. Pakiet cienkich blach ogranicza te straty i nagrzewanie.

Twornik to część maszyny, w której indukuje się napięcie i płynie główny prąd roboczy. W maszynie prądu stałego twornikiem jest zwykle wirnik.

Komutator zmienia połączenia uzwojeń wirnika w czasie obrotu. Dzięki temu moment elektromagnetyczny zachowuje stały kierunek, a na zaciskach można uzyskać prąd stały.

Oznacza złożenie rdzenia z wielu cienkich, izolowanych od siebie blach elektrotechnicznych. Takie rozwiązanie zmniejsza prądy wirowe.

W maszynie prądu stałego stojan często może być lity, a wirnik jest blachowany. W wielu maszynach prądu przemiennego blachuje się zarówno stojan, jak i wirnik ze względu na zmienne pole magnetyczne.

Karkas podtrzymuje uzwojenia i utrzymuje je we właściwym położeniu. Zapewnia też izolację między uzwojeniem a rdzeniem transformatora.

Uzwojenia są pod napięciem, dlatego muszą być odizolowane od rdzenia i innych części przewodzących. Materiał izolacyjny zmniejsza ryzyko zwarcia.

Preszpan to materiał elektroizolacyjny wytwarzany z prasowanej celulozy. Stosuje się go m.in. w transformatorach, silnikach i aparatach elektrycznych.

Stal i żelazo przewodzą prąd oraz są materiałami ferromagnetycznymi. Mogłyby powodować pogorszenie izolacji, zwarcia i dodatkowe straty.

Rdzeń transformatora wykonuje się najczęściej z pakietu cienkich blach ferromagnetycznych. Materiał rdzenia ma dobrze przewodzić strumień magnetyczny.

Rdzeń przewodzi strumień magnetyczny, a karkas służy do nawinięcia i podtrzymania uzwojeń. Rdzeń jest zwykle metalowy, a karkas izolacyjny.

Maszynę bocznikową rozpoznaje się po zaciskach uzwojenia wzbudzenia oznaczonych zwykle jako E1 i E2. Litera E wskazuje na uzwojenie bocznikowe, czyli równoległe.

Oznaczenie A dotyczy obwodu twornika. Zacisk A1 jest jednym z wyprowadzeń uzwojenia twornika.

Są to zaciski uzwojenia bocznikowego wzbudzenia. Ich obecność wskazuje, że maszyna jest bocznikowa, a nie szeregowa.

W oznaczeniach maszyn prądu stałego litera C jest stosowana dla uzwojenia kompensacyjnego. Dlatego obecność C2 oznacza, że maszyna ma takie uzwojenie.

Uzwojenie kompensacyjne ogranicza oddziaływanie twornika i zniekształcenie pola głównego. Uzwojenie komutacyjne, związane z biegunami komutacyjnymi, poprawia proces komutacji.

Uzwojenie szeregowe wzbudzenia oznacza się zwykle literą D, np. D1 i D2. Występowanie E1 i E2 wskazuje natomiast na uzwojenie bocznikowe.

Dodatkowe uzwojenia, takie jak kompensacyjne lub komutacyjne, poprawiają warunki pracy maszyny. Ograniczają iskrzenie, zniekształcenie pola i skutki oddziaływania twornika.

Cewka stycznika jest zwykle oznaczona symbolem prostokąta oraz zaciskami A1 i A2. Oznaczenie literowe stycznika to najczęściej K, np. K1 lub K2.

Zaciski 13-14 oznaczają styk zwierny NO. W stanie spoczynku jest otwarty, a po zadziałaniu zamyka obwód.

Zaciski 21-22 oznaczają styk rozwierny NC. W stanie spoczynku jest zamknięty, a po zadziałaniu otwiera obwód.

Zaciski 95-96 są typowym oznaczeniem styku rozwiernego przekaźnika termicznego. Po przeciążeniu silnika styk ten otwiera obwód sterowania.

Przycisk zwierny zamyka obwód dopiero po naciśnięciu. Przycisk rozwierny w stanie normalnym przewodzi, a po naciśnięciu przerywa obwód.

Blokada elektryczna wykorzystuje styki pomocnicze styczników połączone w obwodzie cewek przeciwnych styczników. Uniemożliwia jednoczesne załączenie K1 i K2.

F1 jest bezpiecznikiem, F2 stykiem przekaźnika termicznego, S1 ma styk 13-14, czyli jest przyciskiem zwiernym, a K1 i K2 są cewkami styczników. Opisy S2, S3 i S4 nie odpowiadają symbolom lub oznaczeniom na schemacie.

Przekaźnik pomocniczy często ma przezroczystą obudowę, widoczną cewkę elektromagnetyczną i kilka małych zestawów styków. Jest zwykle mniejszy od stycznika i bywa montowany w podstawce.

Służy do pośredniego sterowania sygnałami, powielania styków, separacji obwodów oraz realizacji prostych funkcji logicznych w automatyce.

Przekaźnik pomocniczy przełącza małe prądy w obwodach sterowania. Stycznik główny ma styki przystosowane do większych prądów i załącza obwody mocy.

Przekaźnik pomocniczy zmienia stan styków po zasileniu cewki. Przekaźnik czasowy wykonuje przełączenie dopiero po zadanym czasie lub realizuje inną funkcję czasową.

Przekaźnik termiczny zabezpiecza silnik przed przeciążeniem i reaguje na nadmierny prąd. Przekaźnik pomocniczy nie pełni funkcji zabezpieczenia przeciążeniowego.

Najczęściej występują styki zwierne NO, rozwierne NC oraz przełączne. Ich liczba zależy od typu przekaźnika.

Podstawka ułatwia montaż, wymianę przekaźnika i podłączenie przewodów. Uszkodzony przekaźnik można wyjąć bez przepinania całej instalacji.

Litera A oznacza, że żyła przewodu jest wykonana z aluminium. Przewód bez tej litery może oznaczać wykonanie z miedzi, zależnie od systemu oznaczeń.

Litera L oznacza żyłę wielodrutową, czyli linkę. Taka żyła jest bardziej elastyczna niż żyła jednodrutowa.

Litera Y oznacza izolację polwinitową, czyli wykonaną z PVC. Nie należy jej mylić z izolacją polietylenową.

Żyła jednodrutowa składa się z jednego drutu i jest sztywniejsza. Żyła wielodrutowa składa się z wielu cienkich drutów, dlatego jest bardziej giętka.

ALY 750 oznacza przewód aluminiowy, wielodrutowy, z izolacją polwinitową, o napięciu znamionowym 750 V.

Pozwala poprawnie dobrać przewód do zastosowania oraz rozpoznać jego materiał, budowę i izolację. Błędne odczytanie symbolu może prowadzić do niewłaściwego montażu.

Oznacza przewód instalacyjny z żyłami miedzianymi jednodrutowymi, w izolacji i powłoce PVC, wykonany jako płaski przewód wtynkowy.

Ma płaski kształt, żyły ułożone równolegle obok siebie oraz sztywne, jednodrutowe przewodniki. Nie ma budowy ekranowanej ani linkowej.

YDYt ma żyły jednodrutowe i służy do instalacji stałych. Przewody elastyczne mają żyły wielodrutowe i stosuje się je np. do odbiorników przenośnych.

Do stałych instalacji elektrycznych w budynkach, zwłaszcza układanych pod tynkiem lub w tynku, np. w obwodach oświetleniowych i gniazdowych.

YDYt jest zwykłym przewodem instalacyjnym bez ekranu. Ekran, np. w postaci oplotu, występuje w przewodach przeznaczonych do ograniczania zakłóceń.

Typowo występują żyły: fazowa L, neutralna N i ochronna PE. Ich barwy powinny być zgodne z zasadami oznaczania przewodów.

W silniku szeregowym prąd twornika płynie także przez uzwojenie wzbudzenia. Przy rozruchu prąd jest duży, więc strumień magnetyczny i moment elektromagnetyczny również są duże.

Nadaje się do napędów wymagających dużego momentu przy ruszaniu, np. trakcji elektrycznej, dźwignic, suwnic, wciągarek i rozruszników.

Moment oporowy pochodzi od napędzanej maszyny i przeciwdziała ruchowi. Moment rozruchowy to moment wytwarzany przez silnik w chwili startu, który musi pokonać moment oporowy.

Jego prędkość silnie zależy od obciążenia. Przy małym obciążeniu może znacznie wzrosnąć, dlatego nie zapewnia dobrej stałości prędkości.

Przy małym obciążeniu prąd i strumień maleją, co może spowodować niebezpieczny wzrost prędkości obrotowej. Grozi to uszkodzeniem mechanicznym silnika.

Wzrost obciążenia powoduje wzrost prądu, a jednocześnie zmianę strumienia magnetycznego, przez co prędkość silnika zwykle wyraźnie maleje. Spadek obciążenia powoduje wzrost prędkości.