Pytania pomocnicze - ELE.05

Polega na pomiarze napięcia na badanym elemencie oraz prądu przez niego płynącego. Rezystancję oblicza się ze wzoru R = U / I.

Potrzebny jest amperomierz do pomiaru prądu oraz woltomierz do pomiaru napięcia. Na podstawie tych wartości oblicza się rezystancję.

Rezystancje uzwojeń są często bardzo małe, więc wynik może być zafałszowany przez rezystancję przewodów i styków pomiarowych. Metoda techniczna daje dokładniejszy wynik.

Dzieli się zmierzone napięcie przez zmierzony prąd: R = U / I. Wynik otrzymuje się w omach.

Może wskazywać na uszkodzenie uzwojenia, złe połączenie, nadpalony styk albo inną niesymetrię w transformatorze.

Rezystancja przewodów uzwojenia rośnie wraz z temperaturą. Dlatego wyniki pomiarów należy interpretować z uwzględnieniem temperatury uzwojeń.

Większy przekrój drutu oznacza mniejszą rezystancję uzwojenia. Przy tym samym prądzie straty cieplne I²R są mniejsze.

Nie, jeśli liczba zwojów pozostaje taka sama. Przekładnia zależy od stosunku liczby zwojów uzwojenia pierwotnego i wtórnego.

Głównie od napięcia zasilającego uzwojenie pierwotne oraz od stosunku liczby zwojów uzwojenia wtórnego do pierwotnego.

Najważniejsze są straty w uzwojeniach, czyli straty miedzi, oraz straty w rdzeniu, związane z histerezą magnetyczną i prądami wirowymi.

Ponieważ mniejsza część energii zamienia się w ciepło. Większa część mocy pobranej z sieci może zostać przekazana do odbiornika.

Nie. Napięcie wtórne nie zależy bezpośrednio od przekroju drutu, lecz od przekładni zwojowej transformatora.

Im większa rezystancja uzwojenia, tym większe straty cieplne przy przepływie prądu. Zmniejszenie rezystancji ogranicza nagrzewanie.

Tachometr służy do pomiaru prędkości obrotowej elementów wirujących, np. wału silnika, wentylatora lub koła pasowego. Wynik najczęściej podawany jest w obr/min, czyli RPM.

Tachometr cyfrowy często ma wyświetlacz z jednostką RPM oraz czujnik optyczny lub laserowy skierowany na badany element. Na obudowie może być też opis typu „digital tachometer”.

Prędkość obrotowa dotyczy ruchu elementu wirującego i wyrażana jest w obr/min. Temperaturę mierzy termometr lub pirometr, a natężenie oświetlenia luksomierz.

RPM oznacza revolutions per minute, czyli obroty na minutę. W języku polskim odpowiada to jednostce obr/min.

Na wirujący element nakleja się znacznik odblaskowy, a następnie kieruje na niego wiązkę tachometru. Miernik zlicza odbicia światła i oblicza prędkość obrotową.

Pozwala sprawdzić, czy silnik pracuje z właściwą prędkością i czy nie występują nieprawidłowości, np. przeciążenie, nadmierny poślizg lub uszkodzenia mechaniczne napędu.

Silnik jednofazowy sam z siebie nie wytwarza wirującego pola magnetycznego o wystarczającym momencie startowym. Kondensator przesuwa fazę prądu w uzwojeniu pomocniczym, co ułatwia powstanie momentu rozruchowego.

Kondensator rozruchowy zwiększa przesunięcie fazowe między prądami uzwojenia głównego i pomocniczego. Dzięki temu silnik uzyskuje większy moment rozruchowy.

Kondensator rozruchowy pracuje zwykle tylko podczas uruchamiania silnika i ma większą pojemność. Kondensator pracy jest przystosowany do pracy ciągłej i pozostaje w obwodzie podczas normalnej pracy silnika.

Silnik może nie ruszyć, tylko buczeć, pobierać zwiększony prąd i szybko się nagrzewać. Czasem ruszy dopiero po mechanicznym nadaniu obrotów.

Jego głównym zadaniem jest poprawa warunków rozruchu, a nie ograniczanie mocy czynnej. Kondensator wpływa głównie na przesunięcie fazowe i moment rozruchowy.

Kierunek obrotów zależy od sposobu połączenia uzwojenia pomocniczego względem uzwojenia głównego. Zamiana końców jednego z uzwojeń może zmienić kierunek wirowania pola i obrotów silnika.

Na schemacie kondensator jest włączony w obwód uzwojenia pomocniczego silnika jednofazowego. Takie połączenie poprawia przesunięcie fazowe i zwiększa moment potrzebny do startu.

Litera „a” oznacza wkładkę niepełnozakresową, która zabezpiecza głównie przed prądami zwarciowymi. Nie zapewnia pełnej ochrony przeciążeniowej.

Litera „M” wskazuje zastosowanie wkładki w obwodach silnikowych. Taka wkładka jest przystosowana do pracy z dużymi prądami rozruchowymi silników.

Wkładka aM chroni przede wszystkim przed zwarciem, ale nie zapewnia pełnej ochrony przed przeciążeniem. Do ochrony przeciążeniowej stosuje się np. przekaźnik termiczny lub wyłącznik silnikowy.

Wkładka aM jest przeznaczona do obwodów silnikowych i zabezpiecza przed zwarciem. Wkładka gR jest szybka i służy głównie do ochrony elementów półprzewodnikowych.

Podczas rozruchu silnik pobiera prąd znacznie większy od prądu znamionowego. Zabezpieczenie musi wytrzymać ten krótkotrwały prąd, ale zadziałać przy zwarciu lub niebezpiecznym przeciążeniu.

Najczęściej są to stycznik, przekaźnik termiczny, wyłącznik silnikowy oraz aparatura rozdzielcza. Wkładka aM pełni wtedy funkcję zabezpieczenia zwarciowego.

Przekrój przewodu wpływa na rezystancję uzwojenia, dopuszczalny prąd i nagrzewanie. Zbyt mały przekrój zwiększa straty mocy i może doprowadzić do przegrzania transformatora.

Połączenie równoległe sumuje pola przekrojów przewodów. Dwa druty po S/2 dają łączny przekrój S, czyli taki jak w uzwojeniu pierwotnym.

Połączenie szeregowe zwiększyłoby rezystancję toru prądowego. Transformator miałby większe straty w miedzi i gorsze warunki pracy.

Średnica jest wymiarem liniowym, a przekrój zależy od kwadratu średnicy. Dla drutu okrągłego obowiązuje wzór S = πd²/4.

Drut o dwa razy mniejszej średnicy ma cztery razy mniejszy przekrój. Dwa takie druty połączone równolegle dałyby tylko połowę pierwotnego przekroju.

Liczba zwojów decyduje między innymi o przekładni napięciowej transformatora. Przy naprawie należy zachować zarówno właściwy przekrój przewodu, jak i liczbę zwojów.

Można zmierzyć rezystancję uzwojeń i porównać ją z danymi pierwotnymi lub uzwojeniem sprawnym. Sprawdza się też izolację oraz napięcia po stronie wtórnej przy próbie pracy.

Szczotki są elementem eksploatacyjnym i często powodują iskrzenie oraz spadek obrotów. Ich sprawdzenie jest szybkie i nie wymaga pełnego demontażu silnika.

Może świadczyć o zużyciu szczotek, złym docisku szczotek, zabrudzonym lub uszkodzonym komutatorze albo zwarciu w uzwojeniu wirnika.

Demontaż umożliwia dostęp do wirnika, komutatora, łożysk i innych podzespołów. Jest potrzebny do dokładniejszej diagnostyki i naprawy.

Badanie ma wykryć zwarcia między zwojami uzwojenia wirnika. Takie uszkodzenie powoduje spadek momentu, grzanie i nadmierne iskrzenie.

Zmniejszone napięcie ogranicza prąd, prędkość i ryzyko uszkodzenia. Umożliwia bezpieczne dotarcie nowych szczotek do komutatora.

Szczotki muszą dopasować się do rzeczywistej powierzchni komutatora podczas pracy silnika. Dlatego czynność wykonuje się po złożeniu podzespołów.

Najpierw wykonuje się prostą kontrolę szczotek, potem demontaż i badanie wirnika. Po wykryciu usterki wymienia się części, składa silnik i uruchamia go próbnie przy obniżonym napięciu.

Wyłącznik silnikowy umożliwia załączanie i wyłączanie silnika oraz zabezpiecza go przed przeciążeniem i zwarciem. W wielu wykonaniach reaguje także na zanik fazy poprzez niesymetryczne przeciążenie torów prądowych.

Bezpiecznik zabezpiecza głównie przed zwarciem i dużymi prądami uszkodzeniowymi. Nie zapewnia pełnej ochrony przeciążeniowej silnika ani funkcji łączeniowej takiej jak stycznik.

Stycznik służy do załączania i wyłączania silnika w normalnych warunkach pracy. Może być sterowany z przycisków, przekaźników lub układów automatyki.

Przekaźnik termobimetalowy zabezpiecza silnik przed przeciążeniem cieplnym. Po przekroczeniu nastawionego prądu rozłącza obwód sterowania stycznika.

Taki zestaw odtwarza główne funkcje wyłącznika silnikowego: bezpiecznik chroni przed zwarciem, przekaźnik termobimetalowy przed przeciążeniem, a stycznik realizuje łączenie silnika.

Zabezpieczenie przeciążeniowe działa przy umiarkowanie zwiększonym prądzie utrzymującym się dłuższy czas. Zabezpieczenie zwarciowe działa bardzo szybko przy dużym prądzie zwarcia.

Przełącznik gwiazda-trójkąt służy do ograniczenia prądu rozruchowego przez zmianę sposobu połączenia uzwojeń. Sam nie zapewnia pełnej ochrony przed zwarciem i przeciążeniem.

Silnik może dalej pracować na dwóch fazach, ale pobiera zwiększony prąd i szybko się przegrzewa. Może to doprowadzić do uszkodzenia uzwojeń.

Oznacza zamienioną kolejność faz, np. L1-L3-L2 zamiast L1-L2-L3. W silniku trójfazowym powoduje to zmianę kierunku obrotów.

Najczęściej nie odłącza torów głównych bezpośrednio, lecz rozłącza obwód sterowania stycznika. Stycznik odpada i odłącza zasilanie silnika.

Fazomierz służy głównie do sprawdzenia kolejności faz przez człowieka. Przekaźnik kontroli faz pracuje stale w układzie i automatycznie blokuje lub wyłącza napęd przy błędzie.

Zwykle nie. Wyłącznik silnikowy chroni głównie przed przeciążeniem i zwarciem, natomiast kolejność faz kontroluje przekaźnik kontroli faz.

Jest to nierównomierność napięć między fazami. Dla silnika oznacza nierówną pracę, wzrost prądów i ryzyko przegrzania.

Typowe są zaciski L1, L2, L3, oznaczenia kolejności faz, napisy ASYM, kontrolki zaniku fazy oraz styk wyjściowy 11-12-14.

Dla grzałki traktowanej jako odbiornik rezystancyjny stosuje się prawo Ohma: I = U / R. Przy napięciu 230 V i rezystancji 60 Ω prąd wynosi około 3,83 A.

Łączniki zmieniają sposób połączenia grzałek, a więc zmieniają rezystancję zastępczą układu. Do doboru bezpiecznika należy przyjąć największy możliwy prąd pracy.

Prąd będzie największy wtedy, gdy rezystancja zastępcza układu będzie najmniejsza. W pokazanym układzie dzieje się tak przy połączeniu trzech grzałek równolegle.

Dla jednakowych rezystancji stosuje się wzór Rz = R / n. Dla trzech grzałek po 60 Ω rezystancja zastępcza wynosi 20 Ω.

Maksymalny prąd pieca wynosi około 11,5 A, więc bezpiecznik 10 A mógłby zadziałać podczas normalnej pracy urządzenia. Prąd znamionowy zabezpieczenia musi być większy od prądu roboczego.

Bezpiecznik powinien być dobrany możliwie blisko powyżej prądu pracy urządzenia. Dla prądu 11,5 A typowa najbliższa większa wartość z podanych odpowiedzi to 16 A.

Bezpiecznik chroni obwód przed skutkami zbyt dużego prądu, na przykład przeciążenia lub zwarcia. Nie służy do regulacji mocy grzejnej.