Pytania pomocnicze - ELE.05
Eksploatacja maszyn, urządzeń i instalacji elektrycznych
Pytania pomocnicze rozwijające tematy z pytań egzaminacyjnych. Każde pytanie ma krótką odpowiedź, która pomaga utrwalić wiedzę i przygotować się do egzaminu. Łącznie: 1352.
Strona 17 z 20.
Który parametr z tabliczki znamionowej decyduje w tym pytaniu o wykluczeniu silnika z IV grupy urządzeń napędowych?
Decyduje moc znamionowa Pₙ. W przykładzie wynosi ona 15 kW, czyli jest większa od dopuszczalnej dla IV grupy.
Dlaczego napięcie 400 V nie wyklucza silnika z IV grupy urządzeń napędowych?
Ponieważ 400 V jest napięciem niższym niż 1 kV. Problemem nie jest napięcie, lecz zbyt duża moc znamionowa silnika.
Co oznacza zapis S1 na tabliczce znamionowej silnika?
S1 oznacza pracę ciągłą silnika. Nie jest to powód wykluczenia silnika z IV grupy urządzeń napędowych.
Co oznacza zapis 400 V (Y) na tabliczce znamionowej silnika?
Oznacza, że silnik jest przeznaczony do zasilania napięciem 400 V przy połączeniu uzwojeń w gwiazdę, oznaczaną symbolem Y.
Dlaczego informacja, że silnik jest trójfazowy, nie jest poprawnym uzasadnieniem odpowiedzi?
Silniki trójfazowe mogą należeć do urządzeń napędowych IV grupy, jeśli spełniają wymagania dotyczące napięcia i mocy. Sama liczba faz nie wyklucza silnika z tej grupy.
Jakie dane z tabliczki znamionowej silnika należy sprawdzić w pierwszej kolejności przy klasyfikacji do grupy urządzeń napędowych?
Najpierw należy sprawdzić napięcie znamionowe Uₙ oraz moc znamionową Pₙ. To one najczęściej decydują o zakwalifikowaniu silnika do danej grupy.
Od czego zależy moc czynna oddawana przez prądnicę synchroniczną?
Moc czynna zależy głównie od mocy mechanicznej dostarczanej do wału prądnicy, czyli od momentu napędowego turbiny. Zwiększenie momentu zwykle zwiększa moc czynną.
Od czego zależy moc bierna prądnicy synchronicznej?
Moc bierna zależy przede wszystkim od prądu wzbudzenia wirnika. Zwiększając lub zmniejszając wzbudzenie, reguluje się wymianę mocy biernej z siecią.
Dlaczego w tym pytaniu nie należy zmieniać momentu napędowego?
Ponieważ warunek mówi o niezmiennej mocy czynnej. Moment napędowy wpływa głównie na moc czynną, więc jego zmiana naruszyłaby ten warunek.
Co się dzieje po zwiększeniu prądu wzbudzenia prądnicy synchronicznej?
Prądnica staje się bardziej przewzbudzona i może oddawać do sieci większą moc bierną indukcyjną. To poprawna metoda zwiększania mocy biernej przy stałej mocy czynnej.
Co oznacza przewzbudzenie maszyny synchronicznej?
Przewzbudzenie oznacza pracę przy zwiększonym prądzie wzbudzenia. W takim stanie prądnica synchroniczna oddaje moc bierną do sieci.
Czym różni się regulacja mocy czynnej od regulacji mocy biernej w prądnicy synchronicznej?
Moc czynną reguluje się głównie momentem napędowym turbiny. Moc bierną reguluje się głównie prądem wzbudzenia wirnika.
Jakim przyrządem można mierzyć moc bierną?
Do pomiaru mocy biernej służy waromierz. W układach energetycznych wartości mocy biernej często obserwuje się także w analizatorach parametrów sieci.
Na czym polega rozruch bezpośredni silnika trójfazowego?
Polega na podłączeniu uzwojeń silnika bezpośrednio do sieci zasilającej. Jest prosty, ale powoduje duży prąd rozruchowy.
Jaka moc silnika jest przyjmowana na egzaminie jako dopuszczalna przy rozruchu bezpośrednim w sieci 400 V?
Dla trójfazowego silnika indukcyjnego w sieci 400 V przyjmuje się wartość **5,5 kW**.
Jaka moc silnika jest przyjmowana przy rozruchu gwiazda-trójkąt w sieci 400 V?
W typowych zadaniach egzaminacyjnych przyjmuje się wartość **15 kW**.
Dlaczego większych silników nie uruchamia się zwykle bezpośrednio?
Ponieważ podczas rozruchu pobierają bardzo duży prąd, który może powodować spadki napięcia i zakłócenia w sieci.
Dlaczego rozruch gwiazda-trójkąt ogranicza prąd rozruchowy?
W początkowej fazie uzwojenia są połączone w gwiazdę, więc napięcie fazowe na uzwojeniu jest mniejsze. Powoduje to zmniejszenie prądu rozruchowego.
Jaki warunek musi spełniać silnik, aby można było zastosować rozruch gwiazda-trójkąt?
Silnik musi mieć wyprowadzone sześć końców uzwojeń i być przystosowany do pracy w trójkącie przy napięciu danej sieci, np. 400 V.
Jaka jest poprawna odpowiedź w analizowanym pytaniu i dlaczego?
Poprawna jest odpowiedź **D**, ponieważ podaje wartości: **5,5 kW** dla włączania bezpośredniego oraz **15 kW** dla przełącznika gwiazda-trójkąt.
Co dzieje się z prądem wzbudzenia po zwiększeniu rezystancji Rfr?
Prąd wzbudzenia maleje, ponieważ większa rezystancja ogranicza przepływ prądu w obwodzie wzbudzenia. Skutkiem jest zmniejszenie strumienia magnetycznego.
Dlaczego zmniejszenie strumienia wzbudzenia powoduje wzrost prędkości silnika bocznikowego?
Prędkość silnika prądu stałego jest odwrotnie zależna od strumienia magnetycznego. Gdy strumień maleje, silnik zwiększa prędkość obrotową.
Dlaczego przy stałym momencie obciążenia rośnie prąd twornika?
Moment silnika zależy od iloczynu strumienia i prądu twornika. Jeśli strumień maleje, to dla utrzymania tego samego momentu musi wzrosnąć prąd twornika.
Z czego składa się prąd pobierany z sieci przez silnik bocznikowy prądu stałego?
Prąd pobierany z sieci jest sumą prądu twornika i prądu wzbudzenia. W analizowanym przypadku spadek prądu wzbudzenia jest mniejszy niż wzrost prądu twornika, więc prąd sieci rośnie.
Jaką funkcję pełni regulator Rfr w obwodzie wzbudzenia?
Regulator Rfr służy do zmiany prądu wzbudzenia. Dzięki temu można regulować strumień magnetyczny, a pośrednio prędkość obrotową silnika.
Jakie niebezpieczeństwo wiąże się ze zbyt dużym osłabieniem wzbudzenia?
Zbyt mały prąd wzbudzenia może doprowadzić do nadmiernego wzrostu prędkości obrotowej silnika. W skrajnym przypadku grozi to uszkodzeniem mechanicznym maszyny.
Jak rozpoznać na schemacie silnik bocznikowy prądu stałego?
Uzwojenie wzbudzenia jest połączone równolegle do obwodu twornika i do źródła zasilania. Zaciski wzbudzenia są często oznaczane jako E1 i E2, a zaciski twornika jako A1 i A2 lub B2.
Czym różni się regulacja prędkości przez zmianę rezystancji wzbudzenia od regulacji rezystancją w obwodzie twornika?
Zwiększenie rezystancji w obwodzie wzbudzenia zwykle zwiększa prędkość, bo osłabia strumień. Zwiększenie rezystancji w obwodzie twornika powoduje spadek napięcia na tworniku i zwykle zmniejsza prędkość.
Co oznacza skrót DC w kategorii użytkowania stycznika?
DC oznacza prąd stały. Stycznik o kategorii DC jest przeznaczony do pracy w obwodach prądu stałego.
Do jakich odbiorników odnosi się kategoria użytkowania DC-6?
Kategoria DC-6 odnosi się do łączenia żarówek w obwodach prądu stałego.
Dlaczego żarówka może powodować duży prąd przy załączeniu?
Zimne włókno żarówki ma małą rezystancję, dlatego w chwili załączenia płynie prąd znacznie większy niż podczas normalnej pracy.
Dlaczego świetlówki, lampy sodowe i rtęciowe nie pasują do kategorii DC-6?
Są to lampy wyładowcze, które mają inną charakterystykę pracy niż żarówki i zwykle wymagają osprzętu zapłonowego lub statecznika.
Dlaczego przy doborze stycznika trzeba znać kategorię użytkowania?
Ten sam stycznik może mieć różną dopuszczalną obciążalność zależnie od rodzaju odbiornika. Inaczej obciąża styki grzałka, inaczej silnik, a inaczej oświetlenie.
Czym różni się obciążenie rezystancyjne od indukcyjnego?
Obciążenie rezystancyjne pobiera energię głównie na zamianę jej w ciepło lub światło, np. grzałka lub żarówka. Obciążenie indukcyjne, np. silnik lub cewka, magazynuje energię w polu magnetycznym i trudniej je rozłączać.
Dlaczego w obwodzie prądu stałego trudniej wyłączyć prąd niż w obwodzie prądu przemiennego?
W obwodzie DC prąd nie przechodzi naturalnie przez zero. Element łączący musi więc samodzielnie przerwać przewodzenie albo wymagać specjalnego układu komutacji.
Czym tyrystor GTO różni się od zwykłego tyrystora?
Zwykły tyrystor można załączyć bramką, ale wyłącza się dopiero po spadku prądu poniżej prądu podtrzymania. Tyrystor GTO można również wyłączyć sygnałem bramkowym.
Dlaczego sterowanie tyrystorem GTO jest bardziej złożone niż sterowanie tranzystorem BJT?
GTO wymaga nie tylko impulsu załączającego, ale też silnego impulsu ujemnego do wyłączenia. BJT steruje się prądem bazy, co w prostych układach kluczujących jest łatwiejsze.
Dlaczego zamiana GTO na BJT zwiększa szybkość działania łącznika?
Tranzystor BJT ma krótsze czasy przełączania niż tyrystor GTO w takim zastosowaniu. Dzięki temu szybciej przechodzi między stanem przewodzenia i wyłączenia.
Jaką funkcję pełni dioda równoległa do obciążenia w łączniku DC?
Jest to zwykle dioda swobodnego przepływu. Chroni element kluczujący przed przepięciami powstającymi przy wyłączaniu obciążenia indukcyjnego.
Co oznacza praca tranzystora BJT jako klucza?
Oznacza pracę w dwóch stanach: zatkania, gdy tranzystor nie przewodzi, oraz nasycenia, gdy przewodzi prąd obciążenia. Nie chodzi wtedy o wzmacnianie sygnału, lecz o załączanie i wyłączanie obwodu.
Jak należy rozumieć określenie prostszy układ sterowania w tym pytaniu?
Chodzi o mniejszą złożoność obwodu potrzebnego do załączenia i wyłączenia elementu półprzewodnikowego. Dla BJT wystarcza sterowanie prądem bazy, natomiast GTO wymaga bardziej wymagającego sterowania bramki.
Dlaczego zwarcie uzwojenia wzbudzenia w silniku szeregowym jest niebezpieczne?
Zwarcie uzwojenia wzbudzenia powoduje silne osłabienie lub zanik strumienia magnetycznego. Silnik może gwałtownie zwiększyć prędkość obrotową, co grozi uszkodzeniem mechanicznym i elektrycznym.
Jaką rolę pełni uzwojenie wzbudzenia w silniku szeregowym prądu stałego?
Uzwojenie wzbudzenia wytwarza pole magnetyczne potrzebne do powstania momentu obrotowego. W silniku szeregowym jest połączone szeregowo z twornikiem, więc płynie przez nie ten sam prąd roboczy.
Do czego służy rezystor regulacyjny Rfr w obwodzie wzbudzenia?
Rezystor Rfr służy do regulacji prądu wzbudzenia, a przez to strumienia magnetycznego silnika. Zmiana strumienia wpływa na prędkość obrotową i charakterystykę pracy silnika.
Do czego służy rezystor regulacyjny Rar w obwodzie twornika?
Rezystor Rar ogranicza lub reguluje prąd twornika. Może być stosowany przy rozruchu oraz do regulacji prędkości przez zmianę spadku napięcia w obwodzie twornika.
Czym różni się przerwa w uzwojeniu wzbudzenia od zwarcia uzwojenia wzbudzenia?
Przerwa przerywa przepływ prądu w obwodzie szeregowym, więc silnik zwykle przestaje pracować. Zwarcie uzwojenia wzbudzenia może ominąć uzwojenie i doprowadzić do utraty pola magnetycznego przy dalszym zasilaniu twornika.
Dlaczego silnika szeregowego nie należy uruchamiać bez obciążenia?
Przy małym obciążeniu prąd i strumień wzbudzenia maleją, a prędkość silnika szeregowego może nadmiernie wzrosnąć. Grozi to rozbieganiem silnika.
Jakie czynności należy wykonać przed wymianą rezystorów regulacyjnych w obwodzie silnika?
Należy odłączyć zasilanie, zabezpieczyć przed przypadkowym załączeniem i sprawdzić brak napięcia. Po wymianie trzeba skontrolować poprawność połączeń oraz brak zwarć i przerw.
Do czego służy ogranicznik przepięć w rozdzielnicy głównej?
Ogranicznik przepięć ogranicza niebezpieczne wzrosty napięcia w instalacji. Chroni urządzenia elektryczne i elektroniczne przed skutkami przepięć atmosferycznych oraz łączeniowych.
Po czym można rozpoznać ogranicznik przepięć SPD w rozdzielnicy?
Najczęściej jest to modułowy aparat na szynę DIN z oznaczeniem SPD, T1, T2 lub T1+T2. Często ma też okienko sygnalizacyjne informujące o stanie wkładki ochronnej.
Dlaczego SPD nie można zastąpić wyłącznikiem nadprądowym?
Wyłącznik nadprądowy chroni przewody przed przeciążeniem i zwarciem, a SPD ogranicza przepięcia. Są to różne aparaty ochronne o innych zadaniach.
Czym różni się ogranicznik przepięć typu 1 od typu 2?
Typ 1 jest przeznaczony do odprowadzania części prądu piorunowego, np. w budynkach z instalacją odgromową. Typ 2 chroni głównie przed przepięciami indukowanymi i łączeniowymi w instalacji.
Dlaczego połączenie SPD z uziemieniem powinno być krótkie?
Im krótsze połączenie z uziemieniem, tym mniejsze dodatkowe spadki napięcia podczas przepływu prądu udarowego. Poprawia to skuteczność ochrony przeciwprzepięciowej.
Co oznacza czerwone lub zmienione okienko kontrolne w ograniczniku przepięć?
Zwykle oznacza uszkodzenie albo zużycie wkładki ochronnej. Taki element należy wymienić zgodnie z dokumentacją producenta.
Jakie parametry trzeba sprawdzić przy doborze zamiennika SPD?
Należy sprawdzić typ SPD, napięcie pracy, liczbę biegunów, układ sieci oraz wymagany poziom ochrony. Zamiennik musi być zgodny z instalacją i zaleceniami producenta.
Jak oblicza się prąd znamionowy silnika trójfazowego na podstawie mocy, napięcia, cosφ i sprawności?
Stosuje się wzór: I = P / (√3 · U · cosφ · η). Moc należy podać w watach, a sprawność jako liczbę dziesiętną, np. 72% = 0,72.
Dlaczego w obliczeniach prądu silnika uwzględnia się sprawność?
Moc znamionowa silnika jest zwykle mocą mechaniczną na wale. Silnik pobiera z sieci większą moc elektryczną, ponieważ część energii jest tracona, dlatego trzeba uwzględnić sprawność.
Jaką rolę pełni cosφ w obliczaniu prądu silnika trójfazowego?
Cosφ określa stosunek mocy czynnej do pozornej. Im mniejszy cosφ, tym większy prąd pobierany przez silnik przy tej samej mocy czynnej.
Dlaczego zabezpieczenie przeciążeniowe silnika nastawia się według prądu znamionowego?
Prąd znamionowy odpowiada normalnej pracy silnika przy znamionowym obciążeniu. Nastawa przeciążeniowa ma chronić silnik przed długotrwałym poborem prądu większego od dopuszczalnego.
Czym różni się zabezpieczenie przeciążeniowe od zwarciowego w wyłączniku silnikowym?
Zabezpieczenie przeciążeniowe działa z opóźnieniem przy niewielkim przekroczeniu prądu znamionowego. Zabezpieczenie zwarciowe działa bardzo szybko przy dużym prądzie zwarcia.
Dlaczego w tym zadaniu poprawna nastawa wynosi 11 A, mimo że obliczony prąd jest bliski 10 A?
Obliczony prąd silnika wynosi około 10 A. W praktyce egzaminacyjnej wybiera się najbliższą dostępną nastawę z podanych odpowiedzi, nieco powyżej tej wartości, czyli 11 A.
Co może się stać, jeśli zabezpieczenie przeciążeniowe zostanie nastawione na zbyt dużą wartość?
Silnik może pracować z nadmiernym prądem zbyt długo, co prowadzi do przegrzewania uzwojeń i skrócenia żywotności izolacji.
Dlaczego w sieci prądu stałego nie stosuje się zwykłego RCD typu AC?
RCD typu AC reaguje tylko na sinusoidalny prąd przemienny. W obwodzie prądu stałego może nie wykryć prądu różnicowego, więc nie zapewni skutecznej ochrony.
Jak rozpoznać oznaczenie RCD typu B na schemacie lub obudowie?
RCD typu B oznacza się symbolem obejmującym sinusoidę oraz oznaczenie składowej stałej, zwykle linię ciągłą i przerywaną. Symbol wskazuje, że aparat wykrywa także prądy różnicowe stałe.
Czym różni się RCD typu AC od RCD typu B?
Typ AC wykrywa tylko prądy różnicowe przemienne sinusoidalne. Typ B wykrywa dodatkowo prądy pulsujące i gładkie prądy stałe.
Co może się stać, gdy niewłaściwy typ RCD zostanie użyty w obwodzie z prądem stałym?
Aparat może nie zadziałać podczas uszkodzenia izolacji lub porażenia. Składowa stała może też zakłócić działanie przekładnika pomiarowego RCD.
Co oznaczają litery S i G spotykane na wyłącznikach różnicowoprądowych?
Litera S oznacza wykonanie selektywne, czyli z opóźnieniem zadziałania. Litera G oznacza wykonanie krótkozwłoczne; nie określa ona rodzaju wykrywanego prądu różnicowego.
W jakich instalacjach najczęściej stosuje się RCD typu B?
Stosuje się go przy urządzeniach mogących generować składową stałą prądu różnicowego, np. falownikach, prostownikach, napędach regulowanych i ładowarkach pojazdów elektrycznych.