Pytania pomocnicze - ELE.01

Litera M oznacza przewód mieszkaniowy. To najważniejsza informacja potrzebna do rozwiązania tego pytania.

Zapis 2x1 oznacza, że przewód ma dwie żyły, a każda z nich ma przekrój 1 mm².

Jest to napięcie znamionowe przewodu podawane jako U0/U. Informuje, do jakiego napięcia przewód jest przeznaczony.

Stosuje się je głównie w pomieszczeniach mieszkalnych do lekkich odbiorników elektrycznych. Nie są przeznaczone do ciężkich warunków przemysłowych.

Litera p oznacza wykonanie płaskie przewodu. Taki przewód ma spłaszczony kształt, a nie okrągły.

Ponieważ oznaczenie M wskazuje na zastosowanie mieszkaniowe. Przewody przemysłowe mają inne oznaczenia i są przeznaczone do trudniejszych warunków pracy.

Symbol S2 oznacza pracę dorywczą. Silnik może pracować przez określony czas, a następnie musi mieć przerwę na ostygnięcie.

W pracy S1 silnik może pracować stale aż do osiągnięcia równowagi cieplnej. W pracy S2 silnik pracuje tylko przez ograniczony czas, po którym musi zostać wyłączony.

Oznacza ono, że silnik jest przeznaczony do pracy dorywczej przez 30 minut przy określonym obciążeniu. Po tym czasie powinien nastąpić postój umożliwiający ostygnięcie.

Rodzaj pracy decyduje o dopuszczalnym czasie obciążenia silnika i jego nagrzewaniu. Niewłaściwy dobór może spowodować przegrzanie uzwojeń i uszkodzenie silnika.

S2 oznacza jednorazowy okres pracy zakończony przerwą na ostygnięcie. S3 oznacza powtarzające się cykle pracy i postoju, zwykle opisane współczynnikiem pracy.

Informacja może znajdować się na tabliczce znamionowej silnika, w karcie katalogowej lub dokumentacji technicznej producenta.

Dławik przeciwstawia się szybkim zmianom natężenia prądu. Wynika to ze zjawiska indukcji elektromagnetycznej w jego uzwojeniu.

Dławik ma zwykle jedno uzwojenie i jego głównym zadaniem jest ograniczanie zmian prądu. Do zmiany wartości napięcia stosuje się transformator lub autotransformator.

Po ustaleniu się prądu dławik ma małą impedancję, ograniczoną głównie rezystancją uzwojenia. Najsilniej działa w chwili zmian prądu, np. przy załączaniu lub wyłączaniu.

W obwodzie prądu przemiennego dławik stawia opór indukcyjny zależny od częstotliwości. Im większa częstotliwość, tym większa reaktancja indukcyjna.

Dławiki stosuje się m.in. w filtrach przeciwzakłóceniowych, zasilaczach, układach rozruchowych i obwodach ograniczania prądu. Mogą wygładzać prąd i tłumić zakłócenia.

Dławik przeciwdziała nagłym zmianom prądu, natomiast kondensator przeciwdziała nagłym zmianom napięcia. Oba elementy magazynują energię, ale w różnych polach: dławik w magnetycznym, kondensator w elektrycznym.

W połączeniu gwiazda napięcie na każdym uzwojeniu jest około √3 razy mniejsze niż w trójkącie. Mniejsze napięcie powoduje mniejszy prąd pobierany przez silnik.

W zadaniach egzaminacyjnych przyjmuje się zwykle wartość około 3 · IN, czyli trzykrotność prądu znamionowego silnika.

Przy rozruchu bezpośrednim prąd może wynosić około 5–8 · IN. Przy rozruchu gwiazda-trójkąt jest mniejszy i wynosi około 3 · IN.

IN oznacza prąd znamionowy silnika, czyli prąd pobierany podczas normalnej pracy przy znamionowym obciążeniu i napięciu.

Moment rozruchowy również maleje, zwykle do około jednej trzeciej wartości momentu przy rozruchu bezpośrednim w trójkącie.

Nie należy go stosować, gdy maszyna wymaga dużego momentu już w chwili startu. Silnik może wtedy nie ruszyć lub rozpędzać się zbyt wolno.

Silnik musi mieć wyprowadzone końce uzwojeń umożliwiające przełączanie oraz być przeznaczony do pracy znamionowej w trójkącie przy danym napięciu sieci.

IN oznacza prąd znamionowy silnika, czyli prąd pobierany przez silnik podczas normalnej pracy przy znamionowym obciążeniu. Wartość tę odczytuje się z tabliczki znamionowej lub dokumentacji.

Zbyt duża nastawa może nie wyłączyć silnika przy przeciążeniu. Może to doprowadzić do przegrzania uzwojeń i uszkodzenia silnika.

Przeciążenie to długotrwały wzrost prądu powyżej wartości znamionowej, zwykle spowodowany nadmiernym obciążeniem mechanicznym. Zwarcie powoduje gwałtowny przepływ bardzo dużego prądu i wymaga natychmiastowego wyłączenia.

Należy pomnożyć prąd znamionowy silnika przez 1,1. Dla silnika o IN = 8 A nastawa wynosi 1,1 · 8 A = 8,8 A.

Najczęściej stosuje się przekaźniki termiczne, wyłączniki silnikowe oraz zabezpieczenia elektroniczne w układach sterowania. Ich zadaniem jest odłączenie silnika przy długotrwałym przeciążeniu.

Prąd znamionowy odczytuje się z tabliczki znamionowej silnika, karty katalogowej lub dokumentacji technicznej. Trzeba uwzględnić napięcie zasilania i sposób połączenia uzwojeń.

Po obecności dwóch uzwojeń wzbudzenia: jednego połączonego szeregowo z twornikiem i drugiego połączonego bocznikowo, czyli równolegle.

W silniku szeregowym uzwojenie wzbudzenia jest połączone szeregowo z twornikiem, a w bocznikowym równolegle. Silnik szeregowy ma duży moment rozruchowy, a bocznikowy lepiej utrzymuje prędkość.

Uzwojenie szeregowe poprawia moment rozruchowy, a uzwojenie bocznikowe stabilizuje prędkość obrotową. Dzięki temu silnik dobrze pracuje przy zmiennym obciążeniu.

Oznacza zastosowanie jednocześnie uzwojenia szeregowego i bocznikowego do wytworzenia pola magnetycznego silnika.

Stosuje się je w napędach wymagających dużego momentu rozruchowego i dość stabilnej prędkości, np. w dźwigach, prasach, walcarkach i ciężkich maszynach.

Przy wzbudzeniu zgodnym strumienie magnetyczne uzwojenia szeregowego i bocznikowego dodają się. Przy wzbudzeniu przeciwnym częściowo się znoszą, co może pogarszać stabilność pracy silnika.

Ma ramiona zakończone hakami oraz centralną śrubę dociskową. Ramiona chwytają łożysko, a śruba naciska na wał.

Służy do zdejmowania łożysk z wału wirnika. Umożliwia demontaż bez uderzania w elementy silnika.

Uderzenia mogą uszkodzić wał, gniazdo łożyska, wirnik lub uzwojenia. Mogą też spowodować przekoszenie łożyska i zatarcie powierzchni.

Demontaż polega na zdjęciu łożyska z wału lub obudowy, zwykle za pomocą ściągacza. Montaż polega na osadzeniu nowego łożyska, np. przez wciskanie lub podgrzewanie.

Należy dobrać odpowiedni rozstaw ramion, długość ramion i siłę narzędzia do wymiarów łożyska. Ściągacz musi chwytać stabilnie i pracować osiowo.

Element powinien być stabilnie zamocowany, a śruba ustawiona osiowo. Należy stosować okulary ochronne i nie przekraczać dopuszczalnej siły narzędzia.

To napięcie występujące na wyjściu spawarki podczas spawania, czyli w czasie palenia się łuku spawalniczego. Dla jednofazowych spawarek wynosi zwykle 20–50 V.

Spawarka obniża napięcie i umożliwia uzyskanie dużego prądu spawania. Do topienia metalu potrzebny jest głównie duży prąd, a nie wysokie napięcie.

Napięcie zasilania to napięcie doprowadzone z sieci, np. 230 V. Napięcie robocze występuje po stronie spawania i wynosi zwykle 20–50 V.

To napięcie występujące na zaciskach wyjściowych spawarki, gdy łuk jeszcze się nie pali i spawarka nie jest obciążona. Może być wyższe od napięcia roboczego.

Duży prąd powoduje wydzielanie dużej ilości ciepła w łuku spawalniczym. Dzięki temu możliwe jest stopienie elektrody i materiału spawanego.

Często myli się napięcie robocze 20–50 V z napięciem zasilania 230 V. Pytanie dotyczy napięcia podczas spawania, a nie napięcia sieciowego.

Rezystancję izolacji uzwojeń mierzy się megaomomierzem, czyli miernikiem rezystancji izolacji. Przyrząd ten przykłada do badanego obwodu określone napięcie probiercze.

Dla silników niskiego napięcia zasilanych z sieci typowo stosuje się megaomomierz o napięciu 500 V. Dlatego w pytaniu poprawna odpowiedź to 500 V.

Rezystancję samego uzwojenia mierzy się małą rezystancję przewodu, zwykle omomierzem lub mostkiem. Rezystancję izolacji mierzy się między uzwojeniem a obudową lub między uzwojeniami megaomomierzem.

Zwykły omomierz pracuje przy niskim napięciu i może nie ujawnić osłabionej izolacji. Megaomomierz przykłada wyższe napięcie probiercze, dzięki czemu lepiej ocenia stan izolacji.

Silnik trzeba odłączyć od zasilania, zabezpieczyć przed przypadkowym załączeniem i odłączyć elementy mogące zakłócić pomiar. Pomiar wykonuje się na nieruchomym, bezpiecznie odłączonym urządzeniu.

Najczęściej mierzy się rezystancję między uzwojeniami a obudową oraz między poszczególnymi uzwojeniami. Pozwala to wykryć uszkodzenia izolacji doziemnej i międzyfazowej.

Najczęstsze przyczyny to zawilgocenie, zabrudzenie, przegrzanie, starzenie izolacji lub uszkodzenia mechaniczne. Zbyt mała rezystancja izolacji zwiększa ryzyko przebicia i porażenia.

W trójkącie każde uzwojenie otrzymuje napięcie międzyprzewodowe, czyli wyższe niż w gwieździe. Powoduje to wzrost prądu i strat cieplnych w uzwojeniach.

W gwieździe napięcie fazowe jest mniejsze od międzyprzewodowego o pierwiastek z 3. W trójkącie napięcie fazowe jest równe napięciu międzyprzewodowemu.

Oznacza, że silnik może pracować w trójkącie przy zasilaniu 230 V międzyfazowo albo w gwieździe przy zasilaniu 400 V międzyfazowo.

Jeżeli nagrzewają się wszystkie fazy podobnie, problem najczęściej dotyczy zasilania, przeciążenia, chłodzenia lub błędnego połączenia. Uszkodzenie jednej fazy zwykle daje objawy niesymetryczne.

Należy obejrzeć mostki na tabliczce zaciskowej silnika. W gwieździe trzy końce uzwojeń są zwarte razem, a w trójkącie zaciski są połączone parami.

Silnik indukcyjny klatkowy nie ma szczotek. Szczotki występują m.in. w silnikach pierścieniowych lub komutatorowych, więc taka odpowiedź nie pasuje do typowego silnika indukcyjnego klatkowego.

Straty cieplne w uzwojeniach zależą od zależności I²R. Nawet niewielki wzrost prądu może więc znacząco zwiększyć nagrzewanie.