Pytania pomocnicze - ELE.01

Odłącznik nie jest przystosowany do gaszenia łuku elektrycznego powstającego przy przerywaniu prądu. Jego użycie pod obciążeniem może spowodować uszkodzenie aparatu i zagrożenie dla obsługi.

Odłącznik służy do odizolowania fragmentu obwodu i utworzenia widocznej przerwy izolacyjnej. Stosuje się go po wcześniejszym wyłączeniu prądu roboczego innym aparatem.

Rozłącznik ma zdolność przerywania prądów roboczych, a odłącznik jej nie ma. Odłącznik służy głównie do izolowania obwodu, a nie do jego wyłączania pod obciążeniem.

Wyłącznik może być przeznaczony także do wyłączania prądów zakłóceniowych, np. zwarciowych. Rozłącznik służy głównie do łączenia i rozłączania obwodu w warunkach normalnej pracy.

Podczas rozłączania styków prąd próbuje nadal płynąć przez powietrze między nimi. Powoduje to jonizację powietrza i powstanie łuku elektrycznego.

Komora gaszeniowa służy do szybkiego wydłużenia, podziału i zgaszenia łuku elektrycznego. Dzięki temu aparat może bezpiecznie przerywać prąd.

Stycznik stosuje się do częstego, zdalnego załączania i wyłączania odbiorników, szczególnie silników elektrycznych. Jest sterowany elektromagnetycznie za pomocą cewki.

Wyłącznik może przerywać prąd roboczy, przeciążeniowy lub zwarciowy. Odłącznik służy głównie do izolowania obwodu i tworzenia widocznej przerwy izolacyjnej, ale nie powinien rozłączać dużych prądów obciążenia.

Wyłącznik zwykle ma styki zamknięte w obudowie, więc nie daje pewnego wzrokowego potwierdzenia przerwy. Widoczną przerwę izolacyjną zapewnia odłącznik.

Po zadziałaniu wyłącznik można ponownie załączyć, jeśli usunięto przyczynę awarii. Bezpiecznik topikowy po przepaleniu wymaga wymiany wkładki.

Oznacza szybkie przerwanie obwodu po przekroczeniu dopuszczalnego prądu. Chroni to przewody i urządzenia przed przegrzaniem oraz uszkodzeniem.

Stosuje się je razem wtedy, gdy potrzebne jest zarówno bezpieczne wyłączanie prądów roboczych lub zwarciowych, jak i widoczne odizolowanie obwodu podczas prac eksploatacyjnych.

Nie każdy wyłącznik jest zabezpieczeniem. Funkcję zabezpieczającą pełnią np. wyłączniki nadprądowe, silnikowe lub mocy wyposażone w odpowiednie człony wyzwalające.

Odłącznik służy głównie do izolacyjnego odłączenia obwodu i nie powinien rozłączać prądu obciążenia. Rozłącznik może wyłączać prądy robocze.

Wyłącznik może być przystosowany do wyłączania prądów zwarciowych. Rozłącznik zasadniczo służy do łączenia prądów roboczych, a nie zwarciowych.

Służy do ręcznego lub mechanicznego załączania i odłączania fragmentu instalacji podczas normalnej pracy. Umożliwia także bezpieczne odseparowanie obwodu.

Łuk powstaje, gdy styki aparatu rozchodzą się przy przepływającym prądzie. Im większy prąd i napięcie, tym trudniej go zgasić.

Nie. Rozłącznik nie jest typowym aparatem zabezpieczającym przed zwarciem, dlatego współpracuje np. z bezpiecznikami lub wyłącznikami nadprądowymi.

Pozwala poprawnie czytać schematy elektryczne i rozpoznawać funkcje elementów w obwodzie. Jest to kluczowe przy montażu, diagnostyce i obsłudze instalacji.

Wirnik klatkowy składa się z prętów przewodzących zwartych na końcach pierścieniami zwierającymi. Nie ma szczotek ani pierścieni ślizgowych.

Prąd w wirniku powstaje przez indukcję elektromagnetyczną od pola stojana. Nie trzeba doprowadzać zasilania do wirnika przez styki ślizgowe.

Silnik klatkowy ma wirnik zwarty na stałe i nie ma pierścieni ślizgowych. Silnik pierścieniowy ma wirnik uzwojony, którego końce są wyprowadzone na pierścienie ślizgowe.

Pozwalają połączyć uzwojenie wirnika z zewnętrznym obwodem, np. rezystorem rozruchowym. Dzięki temu można poprawić warunki rozruchu.

Są proste, tanie, trwałe i wymagają niewielkiej konserwacji. Brak szczotek i pierścieni ślizgowych zmniejsza awaryjność.

W wielu silnikach synchronicznych pierścienie służą do doprowadzenia prądu wzbudzenia do wirnika. Nie jest to jednak cecha silnika indukcyjnego klatkowego.

Najczęściej ma wyprowadzenia oznaczone jako G, C i E, czyli bramka, kolektor i emiter. Symbol zawiera izolowaną bramkę, podobnie jak w tranzystorze MOSFET.

Oznacza to, że stan przewodzenia zależy od napięcia doprowadzonego do elektrody sterującej. W IGBT istotne jest napięcie między bramką G a emiterem E.

BJT jest sterowany prądem bazy, natomiast IGBT jest sterowany napięciem bramka-emiter. IGBT lepiej nadaje się do wielu zastosowań mocy, szczególnie przy większych napięciach.

Ponieważ może przełączać duże prądy i pracować przy wysokich napięciach. Jest używany w układach energoelektronicznych, takich jak falowniki i napędy silników.

Element sterowany można włączać i wyłączać sygnałem sterującym. Półsterowany, np. tyrystor, można zwykle tylko włączyć. Niesterowany, np. dioda, przewodzi zależnie od polaryzacji napięcia.

Tyrystor jest przyrządem półsterowanym, a jego końcówki oznacza się zwykle A, K i G. Symbol z oznaczeniami G, C i E wskazuje na tranzystor IGBT.

Najczęściej w falownikach, przemiennikach częstotliwości, sterownikach silników, spawarkach inwertorowych i przekształtnikach dużej mocy.

Służą do rozdziału energii elektrycznej między obwody oraz do załączania, wyłączania i zabezpieczania tych obwodów.

Ponieważ umożliwia załączanie i wyłączanie obwodów w warunkach normalnej pracy, czyli uczestniczy w rozdziale energii elektrycznej.

Wyłącznik może wyłączać także prądy zwarciowe, natomiast rozłącznik zasadniczo służy do łączenia prądów roboczych w normalnych warunkach.

Do urządzeń rozdzielczych należą m.in. rozłączniki, wyłączniki, odłączniki, bezpieczniki, styczniki oraz rozdzielnice.

To urządzenia zmieniające parametry lub postać energii elektrycznej, np. transformatory i przekształtniki.

Urządzenia odbiorcze pobierają energię elektryczną i zamieniają ją na inną postać energii, np. ruch, światło lub ciepło.

Ponieważ oba uzwojenia są połączone szeregowo. W obwodzie szeregowym natężenie prądu jest jednakowe we wszystkich elementach.

Musi przewodzić cały prąd twornika, dlatego wykonuje się je z grubszego przewodu i niewielkiej liczby zwojów. Zbyt duża rezystancja powodowałaby duże straty mocy i nagrzewanie.

Uzwojenie szeregowe ma małą rezystancję i jest połączone szeregowo z twornikiem. Uzwojenie bocznikowe ma dużą rezystancję i jest połączone równolegle do twornika.

Są niewielkie, zwykle rzędu kilku omów. Rezystancja twornika i uzwojenia wzbudzenia jest zazwyczaj zbliżona.

Tak duża rezystancja ograniczałaby prąd roboczy albo powodowałaby bardzo duże straty napięcia i mocy. W silniku szeregowym uzwojenia muszą przewodzić duży prąd.

Straty cieplne wynoszą P = I² · R. Im większa rezystancja przy dużym prądzie, tym większe nagrzewanie uzwojeń.

Gdy podana jest liczba par biegunów, stosuje się wzór n_s = 60 · f / p. Dla f = 50 Hz i p = 2 prędkość synchroniczna wynosi 1500 obr/min.

Prędkość wirnika oblicza się ze wzoru n = n_s · (1 - s). Im większy dodatni poślizg, tym mniejsza prędkość wirnika względem prędkości synchronicznej.

Ujemny poślizg oznacza, że wirnik obraca się szybciej niż pole magnetyczne stojana. Taki stan odpowiada pracy prądnicowej maszyny indukcyjnej.

Ponieważ poślizg ma wartość ujemną: s = -0,04. Po podstawieniu do wzoru n = 1500 · (1 - (-0,04)) otrzymuje się 1560 obr/min.

Liczba par biegunów p oznacza pary N-S, natomiast całkowita liczba biegunów P jest dwa razy większa. Jeśli p = 2, to silnik ma P = 4 bieguny.

Dla liczby par biegunów używa się n_s = 60 · f / p. Dla całkowitej liczby biegunów używa się n_s = 120 · f / P.

Stosuje się wzór `I = P / U`, gdzie `I` to prąd, `P` moc, a `U` napięcie.

Klasyczna żarówka jest odbiornikiem głównie rezystancyjnym, więc jej moc czynna można obliczać ze wzoru `P = U · I`.

Prąd wynosi `I = 100 / 230 ≈ 0,43 A`.

Natężenie prądu podaje się w amperach, oznaczanych symbolem `A`.

Dla odbiornika 100 W przy napięciu 230 V prąd powinien być mniejszy niż 1 A, ponieważ moc jest stosunkowo mała w porównaniu z napięciem.

Oznacza, że żarówka pobiera moc czynną 100 W przy znamionowym napięciu zasilania, np. 230 V.

Ponieważ moc znamionowa silnika jest zwykle mocą mechaniczną na wale, a silnik pobiera z sieci większą moc elektryczną. Sprawność η uwzględnia straty energii w silniku.

Cosφ określa, jaka część mocy pozornej zamienia się w moc czynną. Silnik indukcyjny jest odbiornikiem indukcyjnym, dlatego bez uwzględnienia cosφ obliczony prąd byłby zaniżony.

Czynnik √3 występuje w zależnościach dla układów trójfazowych. Silnik jednofazowy zasilany jest z jednej fazy, więc stosuje się wzór bez √3.

Moc znamionowa silnika najczęściej oznacza moc mechaniczną oddawaną na wale. Moc pobierana z sieci jest większa, ponieważ obejmuje także straty w silniku.

Najczęściej znajdują się one na tabliczce znamionowej lub w karcie katalogowej silnika. Potrzebne są: moc Pn, napięcie Un, sprawność η oraz współczynnik mocy cosφ.

Im mniejsza sprawność, tym większy prąd pobierany z sieci dla tej samej mocy mechanicznej. Wynika to z większych strat energii.

Należy sprawdzić, czy odbiornik jest zasilany jednofazowo czy trójfazowo. Dla układu trójfazowego pojawia się czynnik √3, a dla jednofazowego nie.