elektryk 724[01] z3 03 n

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Elżbieta Murlikiewicz

Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu
przemiennego 724[01].Z3.03

Poradnik dla nauczyciela

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
mgr inż. Jan Bogdan
mgr Ireneusz Wróblewski

Konsultacja:
mgr inż. Barbara Kapruziak

Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Ryszard Dolata

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 724[01].Z3.03
„Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego”, zawartego
w modułowym programie nauczania dla zawodu elektryk.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Scenariusze zajęć

5. Ćwiczenia

5.1. Maszyny indukcyjne

5.1.1. Ćwiczenia

5.2. Maszyny synchroniczne

5.2.1. Ćwiczenia

5.3. Maszyny komutatorowe prądu przemiennego

5.3.1. Ćwiczenia

6. Ewaluacja osiągnięć ucznia

7. Literatura

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela, który będzie pomocny w prowadzeniu

zajęć dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie elektryk.

W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wstępne,

–

cele kształcenia,

–

przykładowe scenariusze zajęć,

–

ćwiczenia,

–

narzędzia pomiaru osiągnięć ucznia – zestaw zadań testowych oraz test praktyczny,

–

literatura.
Ważnym elementem w osiągnięciu dobrych efektów jest zastosowanie odpowiednich

metod i wprowadzenie do tematu. Należy tak moderować przebiegiem wprowadzenia do
kolejnych jednostek tematycznych, aby uczniowie zrozumieli powiązanie między zjawiskami
występującymi w polu magnetycznym i budową maszyny, a zasadą działania
i właściwościami maszyn prądu przemiennego.

Szczególną uwagę należy zwrócić na:

–

kształtowanie umiejętności poprawnego uruchamiania maszyn prądu przemiennego,

–

kształtowanie umiejętności regulacji prędkości i zmiany kierunku wirowania,

–

poprawność wykonywania pomiarów parametrów maszyn,

–

poprawność wykonania ćwiczeń rachunkowych kształtujących i doskonalących
umiejętności obliczania podstawowych parametrów maszyn,

–

kształtowanie i doskonalenie umiejętności analizy wyników pomiarów i wnioskowania
na ich podstawie o stanie technicznym maszyny,

–

kształtowanie i doskonalenie umiejętności analizy przyczyn awaryjnej pracy i lokalizacji
usterek silników indukcyjnych,

–

kształtowanie i doskonalenie umiejętności korzystania z norm i katalogów.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne prowadzone były różnymi metodami

ze szczególnym uwzględnieniem:
–

metody tekstu przewodniego,

–

dyskusji dydaktycznej,

–

metody projektów,

–

gier dydaktycznych – z uwzględnieniem symulacji uszkodzeń silników,

–

ćwiczeń obliczeniowych,

–

ćwiczeń pomiarowych.
W trakcie realizacji jednostki modułowej będzie dominować forma kształcenia:

–

grupowa

–

indywidualna.
Ćwiczenia zamieszczone w programie jednostki modułowej stanowią propozycje, które

można wykorzystać podczas zajęć. Wskazane jest przygotowanie ćwiczeń o różnym stopniu
trudności przystosowanych do warunków i możliwości szkoły – przygotować materiały,
instrukcje. Każdy uczeń powinien mieć możliwość indywidualnej pracy.

Po zakończeniu jednostki modułowej uczniowie powinni umieć analizować pracę

i właściwości maszyn prądu przemiennego, a wówczas nie będą mieli problemów
z zastosowaniem praktycznym wiadomości.

Pojawiający się w tekście i w opisie rysunków zapis [1], [2], wskazuje pozycję literatury

z wykazu, z której pochodzi fragment tekstu lub rysunek.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

724[01].Z3.03

Eksploatowanie

układów napędowych

z maszynami prądu

przemiennego

724[01].Z3.02

Eksploatowanie układów

napędowych z maszynami

prądu stałego

724[01].Z3

Maszyny elektryczne i układy

napędowe

724[01].Z3.01

Eksploatowanie

transformatorów

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

–

wykonywać działania na wielomianach,

–

interpretować zależności matematyczne i wnioskować o wpływie poszczególnych
składników na wartość liczbową wyrażenia,

–

rysować przebieg funkcji na podstawie jej zapisu arytmetycznego,

–

analizować przebieg funkcji liniowej i kwadratowej,

–

opisywać właściwości funkcji na podstawie jej przebiegu,

–

definiować i interpretować prawo Ohma i prawa Kirchhoffa dla obwodów prądu
przemiennego,

–

interpretować zjawiska występujące w polu magnetycznym i elektromagnetycznym,

–

analizować wykresy wektorowe i zależności matematyczne między wielkościami
w dwójniku szeregowym i równoległym RL w obwodzie prądu sinusoidalnego,

–

zapisywać i interpretować prawo Joule’a – Lenza,

–

łączyć układy pomiarowe na podstawie schematu,

–

posługiwać się komputerem w stopniu podstawowym.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

–

sklasyfikować maszyn prądu przemiennego ze względu na budowę i zastosowanie,

–

zidentyfikować elementy maszyny prądu przemiennego,

–

odczytać i zinterpretować parametry różnych maszyn prądu przemiennego umieszczone
na tabliczkach znamionowych oraz w katalogach,

–

obliczyć podstawowe parametry maszyn prądu przemiennego,

–

określić właściwości ruchowe różnych silników prądu przemiennego,

–

zastosować metody pomiarowe oraz dobrać przyrządy pomiarowe,

–

zmierzyć podstawowe parametry maszyn prądu przemiennego,

–

zestawić układy pomiarowe do badania silników prądu przemiennego,

–

zorganizować stanowisko pomiarowe zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny
pracy, ochrony przeciwpożarowej, ochrony środowiska oraz wymaganiami ergonomii,

–

dobrać rodzaj silnika prądu przemiennego do określonego zadania,

–

połączyć układ i przeprowadzić rozruch silników indukcyjnych pierścieniowych
i zwartych,

–

połączyć układ i regulować prędkość w silniku indukcyjnym oraz zmieniać kierunek
wirowania,

–

dobrać zabezpieczenia silnika,

–

zanalizować działanie silników indukcyjnych jedno i trójfazowych na podstawie
uzyskanych wyników pomiarów,

–

zlokalizować usterki silnika indukcyjnego,

–

zdiagnozować stan badanych elementów,

–

sprawdzić skuteczność ochrony od porażenia prądem elektrycznym,

–

sporządzić protokół z przeprowadzonych pomiarów,

–

zastosować program komputerowy do obróbki wyników pomiarów,

–

skorzystać z literatury, katalogów i dokumentacji technicznej silników indukcyjnych,

–

zastosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony od porażeń prądem
elektrycznym, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska obowiązujące na
stanowisku pracy.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. SCENARIUSZE ZAJĘĆ

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca:

................................................................................. .

Modułowy program nauczania:

Elektryk 724[01] .

Moduł:

Maszyny elektryczne i układy napędowe 724[01].Z3.

Jednostka modułowa

Eksploatowanie układów napędowych z maszynami
prądu przemiennego 724[01].Z3.03

Temat: Budowa silników indukcyjnych trójfazowych

Cel ogólny: Kształtowanie umiejętności identyfikowania elementów silników indukcyjnych

trójfazowych.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:

−

wymienić podstawowe elementy budowy maszyny indukcyjnej,

−

określić rodzaj materiału, z jakiego są wykonane poszczególne elementy,

−

wyjaśnić, dlaczego taki a nie inny materiał jest stosowany,

−

zidentyfikować elementy budowy silników indukcyjnych na planszy lub modelu (wybrać
element właściwy spośród wielu elementów),

−

określić rodzaj silnika indukcyjnego na podstawie wyglądu zewnętrznego,

−

zastosować zasady bhp, ppoż. i ochrony środowiska obowiązujące na stanowisku pracy,

−

skorzystać z literatury technicznej i technologii informacyjnej.

Metody nauczania–uczenia się:

−

dyskusja dydaktyczna,

−

metoda tekstu przewodniego.

Formy organizacyjne pracy uczniów

−

grupowa.

Czas trwania zajęć: 1 godzina dydaktyczna.

Środki dydaktyczne

−

foliogramy,

−

grafoskop,

−

tekst przewodni – zał. nr 1,

–

modele silników indukcyjnych klatkowych i pierścieniowy,

–

tablica poglądowa z budową maszyn indukcyjnych,

–

literatura: poradniki dla ucznia 724[01].O2.02 i Z3.03.

Przebieg zajęć

1. Sprawy organizacyjne.
2. Wprowadzenie do tematu i uświadomienie celów zajęć:

−

przypomnienie zjawisk zachodzących w polu magnetycznym (podstawowych praw
elektrotechniki mających zastosowanie w maszynach elektrycznych),

−

przypomnienie podziału materiałów ze względu na właściwości elektryczne
i magnetyczne,

−

zapoznanie z celem ogólnym i celami operacyjnymi.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. Realizacja tematu:

−

ustalenie podstawowych elementów budowy maszyny i rodzajów materiałów
stosowanych do budowy maszyn elektrycznych – dyskusja,

−

przedstawienie elementów budowy na foliogramie,

−

podział uczniów na zespoły,

−

rozdanie tekstów przewodnich – załącznik nr 1 i wyjaśnienie zasad pracy zespołów,

−

praca z tekstem przewodnim – zbieranie informacji przez uczniów,

−

prezentacja grup,

−

sprawdzenie zapamiętanych wiadomości przy pomocy tablicy poglądowej.

Zakończenie zajęć
–

przypomnienie zrealizowanych celów zajęć,

–

ocena aktywności pracy zespołów i uczniów indywidualnie

.
Praca domowa

Uczniowie sporządzą w domu notatkę wg planu:

1. Wymienić elementy budowy maszyn z przyporządkowaniem im funkcji.
2. Wymienić materiały z jakich wykonane są poszczególne elementy maszyn.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

−

anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć, trudności
podczas realizowania zadania i zdobytych umiejętności

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZAŁĄCZNIK NR 1

Tekst przewodni do pacy w grupach na temat:

„budowa obwodów elektrycznych maszyn indukcyjnych”

1. Przyjrzyjcie się uważnie modelom maszyn indukcyjnych zwracając szczególną uwagę na

sposób wykonania uzwojeń i rodzaj materiałów z jakich są wykonane. Przypomnijcie
sobie wiadomości

z wprowadzenia do tematu

i z

jednostki

modułowej

„Wykorzystywanie różnych materiałów w elektrotechnice”. Odpowiedzcie na pytania:
Z jakich materiałów wykonuje się uzwojenia stojanów maszyn indukcyjnych? Z jakich
materiałów wykonuje się uzwojenia wirników maszyn klatkowych a z jakich
pierścieniowych? W jakie konfiguracje łączy się uzwojenia maszyn trójfazowych?

2. Wyniki swoich przemyśleń nanieście na plakat (wykorzystajcie w tym celu ½ tablicy).
3. Wybierzcie osobę, która przygotuje prezentację dla pozostałych uczniów.
4. Na wykonanie zadania macie 8 minut.
5. Czas prezentacji 3 minuty.

Tekst przewodni do pacy w grupach na temat:

„budowa obwodów magnetycznych maszyn indukcyjnych”

1. Przyjrzyjcie się uważnie modelom maszyn indukcyjnych zwracając szczególną uwagę na

sposób wykonania rdzeni i rodzaj materiału z jakich są wykonane. Przypomnijcie sobie
wiadomości z wprowadzenia do tematu i z jednostki modułowej „Wykorzystywanie
różnych materiałów w elektrotechnice”. Odpowiedzcie na pytania: Z jakich materiałów
wykonuje się obwody magnetyczne maszyn indukcyjnych?

Tekst przewodni do pacy w grupach na temat:

„budowa maszyn indukcyjnych klatkowych”

III

1. Przyjrzyjcie się uważnie modelom maszyn indukcyjnych, przypomnijcie sobie

wiadomości z wprowadzenia do tematu. Wybierzcie model odpowiedni do tematu pracy
w grupach i zidentyfikujcie poszczególne elementy budowy.

2. Przygotujcie prezentację budowy na podstawie modelu, w przypadku problemów służę

pomocą.

3. Wybierzcie osobę, która zaprezentuje budowę maszyny klatkowej pozostałym uczniom.
4. Na wykonanie zadania macie 8 minut.
5. Czas prezentacji 5 minut.

Tekst przewodni do pacy w grupach na temat:

„budowa maszyn indukcyjnych pierścieniowych”

1. Przyjrzyjcie się uważnie modelom maszyn indukcyjnych, przypomnijcie sobie

wiadomości z wprowadzenia do tematu. Wybierzcie model odpowiedni do tematu pracy
w grupach i zidentyfikujcie poszczególne elementy budowy.

2. Przygotujcie prezentację budowy na podstawie modelu, w przypadku problemów służę

pomocą.

3. Wybierzcie osobę, która zaprezentuje budowę maszyny klatkowej pozostałym uczniom.
4. Na wykonanie zadania macie 8 minut.
5. Czas prezentacji 5 minut.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca:

.................................................................................. .

Modułowy program nauczania:

Elektryk 724[01]

Moduł:

Maszyny elektryczne i układy napędowe 724[01].Z3

Jednostka modułowa

Eksploatowanie układów napędowych z maszynami
prądu przemiennego 724[01].Z3.03

Temat: Rozruch silnika indukcyjnego klatkowego za pomocą przełącznika gwiazda –

trójkąt

Cel ogólny: Kształtowanie umiejętności uruchamiania silnika indukcyjnego klatkowego za

pomocą przełącznika gwiazda – trójkąt.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:

−

wymienić warunki, jakie powinien spełniać silnik, aby można było zastosować
przełącznik „gwiazda – trójkąt”,

−

określić kiedy przełącznik jest stosowany,

−

narysować schemat obwodu silnoprądowego przełącznika,

−

rysować schemat odwodu sterowania przełącznika „gwiazda – trójkąt” przy sterowaniu
ręcznym,

−

analizować działanie obwodu sterowania przełącznika,

−

zorganizować stanowisko do uruchamiania silnika zgodnie z zasadami bhp, ochrony
ppoż., ochrony środowiska oraz wymaganiami ergonomii,

−

skorzystać ze schematów maszyn prądu przemiennego,

−

połączyć układy przełącznika gwiazda – trójkąt i uruchomić silnik,

−

zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska obowiązujące na
stanowisku pracy,

−

skorzystać z literatury technicznej i technologii informacyjnej.

Metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia laboratoryjne,

−

metoda tekstu przewodniego,

−

pogadanka.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

grupowa.

Czas trwania: 2

3 godziny dydaktyczne

Środki dydaktyczne:
–

trójfazowe źródło napięcia,

–

amperomierz (1 lub 3; decyduje nauczyciel),

–

silnik indukcyjny asynchroniczny,

–

trójfazowy wyłącznik instalacyjny,

–

dwa styczniki,

–

dwie lampki sygnalizacyjne,

–

dwa przyciski sterownicze z parą styków zwierno-rozwiernych,

–

jednofazowy wyłącznik instalacyjny,

–

przycisk sterowniczy rozwierny,

–

przekaźnik termobimetalowy,

–

przewody łączeniowe,

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

miernik prędkości,

–

literatura: np. Z. Stein „Maszyny elektryczne”. Podręcznik dla zasadniczej szkoły
zawodowej.

Uwaga: zakresy mierników dobrane do mocy maszyny badanej.

Przebieg zajęć

1. Sprawy organizacyjne.
2. Wprowadzenie do tematu i uświadomienie celów zajęć:

−

przypomnienie wiadomości z zakresu układów trójfazowych,

−

podział na zespoły i przydzielenie zadań do wykonania (ustalenie zależności między
napięciami oraz prądami w gwieździe i trójkącie,

−

zebranie wniosków i ustaleń wynikających z analizy zadania do wykonania,

−

uczniowie zapisują temat w zeszycie ćwiczeń,

−

przedstawienie celu ogólnego i celów operacyjnych.

3. Realizacja tematu:

−

wyjaśnienie zasad pracy zespołów,

−

rozdanie tekstów przewodnich – np. ćwiczenie 5 rozdział 5.2. Maszyny indukcyjne,

−

planowanie wykonania ćwiczenia przez uczniów,

−

realizacja zadania: połączenie układu przez uczniów, sprawdzenie poprawności
połączenia przez nauczyciela, przeprowadzenie rozruchu, formułowanie wniosków,

−

dyskusja i formułowanie wniosków końcowych – zespoły dzielą się spostrzeżeniami
i wnioskami dotyczącymi wyników pomiarów i przebiegu ćwiczenia.

Zakończenie zajęć
–

przypomnienie zrealizowanych celów zajęć,

–

ocena pracy zespołowej i indywidualnej uczniów.

Praca domowa

Uczniowie sporządzą w domu notatkę wg planu:

Napisz zależności matematyczne między prądami i napięciami w gwieździe i trójkącie.
Narysuj charakterystyki mechaniczne dla połączenia uzwojeń silnika w gwiazdę

i w trójkąt.

Odszukaj i zapisz informacje, kiedy może być stosowany przełącznik „gwiazda –

trójkąt”.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

−

anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć, trudności
podczas realizowania zadania i zdobytych umiejętności

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. ĆWICZENIA

5.1. Maszyny indukcyjne

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Odczytaj i zinterpretuj parametry umieszczone na tabliczce znamionowej silnika

przedstawionej na rysunku.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres

i technikę wykonywania ćwiczenia. Ćwiczenie wykonują uczniowie indywidualnie. Czas na
wykonanie: 5–10 minut w zależności od predyspozycji uczniów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) odczytać wartości: napięć oraz prądów stojana (dla „gwiazdy” i „trójkąta”), mocy

znamionowej, prędkości obrotowej, współczynnika mocy i częstotliwości prądu,

2) zdefiniować znaczenie odczytanych parametrów, np. napięcie znamionowe jest to

wartość skuteczna napięcia między przewodowego,

3) odczytać rodzaj pracy i stopień ochrony i zinterpretować znaczenie odczytanych

parametrów, np. S1 – silnik przystosowany do pracy

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

–

tabliczki znamionowe silników prądu przemiennego lub rysunki z tabliczkami
znamionowymi,

–

katalogi maszyn indukcyjnych,

–

normy:
PN-91/E-06700 – Maszyny elektryczne wirujące. Terminologia.
PN-88/E-06701 – Maszyny elektryczne wirujące. Ogólne wymagania i badania

.
Ćwiczenie 2

Silnik indukcyjny klatkowy ma następujące dane: P

= 10 kW, n

= 955 obr./min,

= 160 Nm. Oblicz przeciążalność i poślizg znamionowy.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wskazówki do realizacji.
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres

i technikę wykonywania ćwiczenia. Ćwiczenie wykonują uczniowie indywidualnie. Czas na
wykonanie: 10–15 minut w zależności od predyspozycji uczniów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) wypisać wielkości dane i szukane,
2) zapisać zależność między mocą i momentem znamionowym,
3) obliczyć prędkość kątową odpowiadającą podanej prędkości obrotowej,
4) obliczyć moment znamionowy,
5) obliczyć przeciążalność,
6) zapisać wzór definiujący poślizg,
7) oszacować wartość prędkości synchronicznej dla silnika,
8) obliczyć poślizg znamionowy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia obliczeniowe.

Środki dydaktyczne:

–

kalkulator,

–

arkusze papieru format A4.

Ćwiczenie 3

Silnik klatkowy o mocy znamionowej P

= 5,5 kW i prądzie znamionowym I

= 11,3 A

zasilany jest z sieci trójfazowej o napięci U = 380 V. Dobierz wartość prądu zadziałania
wyzwalacza elektromagnetycznego dla k

= 2,5.

Wskazówki do realizacji.
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres

i technikę wykonywania ćwiczenia. Ćwiczenie wykonują uczniowie indywidualnie lub
w zespołach dwuosobowych. Czas na wykonanie: 10–15 minut w zależności od
predyspozycji uczniów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) wypisać wielkości dane i szukane,
2) zapisać wzór na wartość prądu zadziałania wyzwalacza,
3) podstawić dane i wykonać obliczenia,
4) wpisać jednostkę i sformułować odpowiedź.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia obliczeniowe.

Środki dydaktyczne:

−

poradnik dla ucznia,

−

kalkulator,

−

arkusze papieru lub kartki formatu A4,

−

katalog silników.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 4

Dokonaj pomiaru rezystancji uzwojeń silnika indukcyjnego klatkowego metodą

techniczną.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres

i technikę wykonywania ćwiczenia z uwzględnieniem przepisów bezpieczeństwa i higieny
pracy. Ćwiczenie wykonują zespoły 2 – 3 osobowe. Czas wykonania 20

25 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zestawić układy pomiarowe według schematu a).

2) narysować tabelę pomiarową przedstawioną na rys. a

3) zgłosić nauczycielowi gotowość do przeprowadzania pomiarów,
4) po sprawdzeniu przez nauczyciela załączyć napięcie do układu,
5) ustawić wartość prądu, nie przekraczając prądu znamionowego i odczytać wartość

napięcia dla każdego uzwojenia fazowego,

6) obliczyć rezystancje R

U1,U2

, R

V1,V2

, R

W1,W2

na podstawie prawa Ohma,

7) obliczyć wartość średnią rezystancji jednej fazy w temperaturze otoczenia

fś

8) obliczyć wartość średnią rezystancji jednej fazy stojana w temperaturze 75

fś

235

9) zestawić układy pomiarowe według schematu b),

10) narysować tabelę pomiarową przedstawioną na rys. b

11) zgłosić nauczycielowi gotowość do przeprowadzania pomiarów,
12) po sprawdzeniu przez nauczyciela załączyć napięcie do układu,
13) odczytać wartości napięć i prądów i wyznaczyć wartość rezystancji między

poszczególnymi pierścieniami R

, R

i R

– wyniki zanotować w tabeli,

14) obliczyć wartość średnią rezystancji jednej fazy w temperaturze otoczenia

U1U2

V1V2

W1W2

[V]

[A]

[

Ω

]

[V]

[A]

[

Ω

]

[V]

[A]

[

Ω

]

fś

fś75

[V]

[A]

[

Ω

]

[V]

[A]

[

Ω

]

[V]

[A]

[

Ω

]

wś

wś75

)

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wś

15) obliczyć wartość średnią rezystancji jednej fazy wirnika w temperaturze 75

wś

235

16) zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska obowiązujące na

stanowisku pomiarowym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

silnik indukcyjny pierścieniowy,

–

regulowane źródło napięcia stałego,

–

amperomierz magnetoelektryczny,

–

woltomierz napięcia stałego,

–

przewody łączeniowe,

–

kalkulator.

Uwaga:
–

zakresy mierników dobrać do parametrów elektrycznych maszyny badanej.

Ćwiczenie 5

Przeprowadź rozruch silnika asynchronicznego klatkowego z zastosowaniem

przełącznika gwiazda – trójkąt i określ przybliżoną wartość prądu rozruchu.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres

i technikę wykonywania ćwiczenia z uwzględnieniem przepisów bezpieczeństwa i higieny
pracy. Ćwiczenie wykonują zespoły 2–4 osobowe. W fazie projektowania układów uczniowie
mogą podzielić się na dwa podzespoły. Czas wykonania 90–135 minut w zależności od
organizacji pracy i predyspozycji uczniów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) połączyć obwód silnoprądowy i obwód sterowania stycznikowo - przekaźnikowego

silnika według schematów znajdujących się na stanowisku,

2) załączyć napięcie, odczytać i zanotować maksymalne wychylenie amperomierza

w momencie załączenia napięcia:
a) przy skojarzeniu uzwojeń w gwiazdę,
b) po przełączeniu uzwojeń w trójkąt,

3) zmierzyć prędkość wirnika przy połączeniu w gwiazdę i w trójkąt,
4) czynności 3, i 4 powtórzyć 3-krotnie i wyznaczyć wartość średnią,
5) porównać wyznaczone wartości średnie wskazań amperomierzy oraz prędkości

i wyciągnąć wnioski,

6) zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska obowiązujące na

stanowisku pomiarowym.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia projektowe.

Środki dydaktyczne:

–

trójfazowe źródło napięcia,

–

amperomierz (1 lub 3, decyduje nauczyciel),

–

silnik indukcyjny asynchroniczny,

–

trójfazowy wyłącznik instalacyjny,

–

dwa styczniki,

–

dwie lampki sygnalizacyjne,

–

dwa przyciski sterownicze z parą styków zwierno-rozwiernych,

–

jednofazowy wyłącznik instalacyjny,

–

przekaźnik termobimetalowy,

–

przewody łączeniowe,

–

miernik prędkości,

–

schemat układu: obwodu silnoprądowego i sterowania stycznikowo-przekaźnikowego,

–

literatura: np. Z. Stein „Maszyny elektryczne”. Podręcznik dla zasadniczej szkoły
zawodowej.

Uwaga:

–

amperomierz i podzespoły dobrane do parametrów elektrycznych silnika

Ćwiczenie 6

Przeprowadź regulację prędkości silnika asynchronicznego klatkowego z zastosowaniem

autotransformatora.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres

i technikę wykonywania ćwiczenia z uwzględnieniem przepisów bezpieczeństwa i higieny
pracy. Ćwiczenie wykonują uczniowie w zespołach 2–4 osobowych. Czas na wykonanie:
30–45 minut w zależności od predyspozycji uczniów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) połączyć układ według schematu znajdującego się na stanowisku,
2) zgłosić nauczycielowi gotowość do wykonania ćwiczenia,
3) po sprawdzeniu przez nauczyciele załączyć napięcie – napięcie wyjściowe

autotransformatora równe zeru,

4) zwiększyć wartość napięcia do U = U

silnika,

5) zmniejszając napięcie odczytać wskazania amperomierza i zmierzyć prędkość przy

nieobciążonym silniku dla 5 wartości napięcia – wyniki zanotować w tabeli,

6) powtórzyć punkt 5 przy obciążonym silniku momentem znamionowym (dla celów

porównawczych, wskazane pomiary dla tych samych wartości napięcia),

7) porównać wskazania amperomierzy oraz miernika prędkości i wyciągnąć wnioski,
8) zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska obowiązujące na

stanowisku pomiarowym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

elementy metody projektów,

–

ćwiczenia laboratoryjne.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Środki dydaktyczne:

–

trójfazowe regulowane źródło napięcia,

–

silnik indukcyjny asynchroniczny,

–

amperomierz (1 lub 3, decyduje nauczyciel)

–

miernik prędkości,

–

przewody łączeniowe,

–

schemat układu pomiarowego i tabele pomiarowe,

–

literatura: np. poradnik dla ucznia.

Uwaga:

–

amperomierz i podzespoły dobrane do parametrów elektrycznych silnika.

Ćwiczenie 7

Wyznaczyć i wykreślić charakterystyki biegu jałowego P

= f(U), I

= f(U), cos

= f(U)

dla silnika indukcyjnego pierścieniowego.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres i

technikę wykonywania ćwiczenia z uwzględnieniem przepisów bezpieczeństwa i higieny
pracy. Ćwiczenie wykonują zespoły 2–3 osobowe. Czas wykonania 60–90 minut
w zależności od predyspozycji uczniów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zestawić układy pomiarowe według schematu,

2) zgłosić nauczycielowi gotowość do wykonania pomiarów,
3) po sprawdzeniu przez nauczyciela, poprawności połączenia układu, uruchomić silnik,
4) ustawić wartość napięcia zasilającego o wartości 1,3U

5) wykonać 7 pomiarów obniżając napięcia, notując wyniki w tabeli:

6) wykonać obliczenia na podstawie wzorów:

cos

L.p.

[V]

[A]

[W]

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

– wartość średnia prądu biegu jałowego,

– moc pobierana przez silnik na biegu jałowym,

cos

⋅

– współczynnik mocy przy biegu jałowym,

Cus

∆

– straty mocy w uzwojeniu stojana, R

Cus

– rezystancja uzwojeń stojana

Cus

∆

−

∆

– straty jałowe

7) wykreślić charakterystyki biegu jałowego,
8) określić właściwości ruchowe silnika na podstawie wykreślonych charakterystyk,
9) zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska obowiązujące na

stanowisku pomiarowym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

silnik indukcyjny pierścieniowy,

–

regulator napięcia,

–

3 amperomierze prądu przemiennego o zakresach dostosowanych do parametrów
elektrycznych silnika,

–

3 watomierze o jednakowych rezystancjach cewek obwodów napięciowych, o zakresach
dostosowanych do mocy silnika,

–

woltomierz napięcia przemiennego,

–

przewody łączeniowe,

–

papier milimetrowy - arkusze format A4,

–

kalkulator.

Uwaga:
–

zakresy mierników dobrane do parametrów elektrycznych maszyny badanej.

Ćwiczenie 8

Wyznaczyć napięcie zwarcia oraz współczynnik mocy i moc pobieraną przez silnik

w stanie zwarcia pomiarowego dla silnika indukcyjnego klatkowego.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres

i technikę wykonywania ćwiczenia z uwzględnieniem przepisów bezpieczeństwa i higieny
pracy. Ćwiczenie wykonują zespoły 2–3 osobowe. Czas wykonania 60–90 minut
w zależności od predyspozycji uczniów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zestawić układ pomiarowy według schematu,

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2) unieruchomić wirnik silnika (wirnik powinien być zahamowany),
3) ustawić wartość napięcia wyjściowego regulatora równą zeru,
4) zgłosić nauczycielowi gotowość do wykonania pomiarów,
5) po sprawdzeniu układu przez nauczyciela załączyć napięcie do układu,
6) wykonać 3 pomiary, dla trzech różnych położeń wirnika, dla wartości prądu I

, wyniki

zanotować w tabeli:

cos

L.p.

[V]

[A]

[W]

Uwaga: Ze względu na brak czasu można ograniczyć się do odhamowania wirnika po
każdym pomiarze i zahamować ponownie.

7) wykonać obliczenia na podstawie wzorów:

– wartość średnia prądu zwarcia,

= P

+ P

– moc pobierana przez silnik w stanie zwarcia,

⋅

cos

– współczynnik mocy w stanie zwarcia,

8) porównać wyniki pomiarów,
9) sformułować wnioski,
10) zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska obowiązujące na

stanowisku pomiarowym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

silnik indukcyjny klatkowy,

–

regulator napięcia,

–

3 amperomierze prądu przemiennego,

–

3 watomierze o jednakowych rezystancjach cewek obwodów napięciowych, o zakresach
dostosowanych do parametrów elektrycznych silnika,

–

woltomierz napięcia przemiennego,

–

przewody łączeniowe,

–

kalkulator.

Uwaga:

–

zakresy mierników dobrane do parametrów elektrycznych maszyny badanej,

Ćwiczenie 9

Wyznaczyć i wykreślić charakterystyki mechaniczne n = f(M) oraz M = f(s) dla trzech

różnych wartości rezystancji przyłączonych do obwodu wirnika silnika indukcyjnego
pierścieniowego.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zestawić układy pomiarowe według schematu,

2) zgłosić nauczycielowi gotowość do wykonania pomiarów
3) po sprawdzeniu poprawności połączeń, załączyć napięcie i uruchomić silnik zwiększając

napięcie regulatora do wartości znamionowej silnika,

4) obciążyć silnik hamulcem, aż natężenie prądu obciążenia osiągnie wartość 1,3I

5) odciążając silnik wykonać 7 pomiarów, utrzymując napięcie znamionowe na zaciskach

silnika, notując wyniki w tabeli:

= ..........A n

= ………obr/min D = .........m

L.p.

[V]

[A]

[obr/min]

[N]

[Nm]

6) powtórzyć pomiary dla 2 różnych wartości rezystancji przyłączonej do obwodu wirnika,
7) wykonać obliczenia na podstawie wzorów:

– wartość średnia prądu pobieranego przez silnik,

−

– poślizg,

F = F

– F

– siła na obwodzie koła hamulca,

⋅

– moment hamujący.

8) wykreślić charakterystyki,
9) określić właściwości ruchowe silnika na podstawie wykreślonych charakterystyk,
10) zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska obowiązujące na

stanowisku pomiarowym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

silnik indukcyjny pierścieniowy,

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

3 rezystory regulowane lub 3 - fazowy regulator rezystancyjny dostosowany do
parametrów elektrycznych silnika,

–

regulator napięcia,

–

4 amperomierze prądu przemiennego o zakresach dostosowanych do parametrów
elektrycznych silnika,

–

woltomierz napięcia przemiennego,

–

przewody łączeniowe,

–

papier milimetrowy, przybory kreślarskie,

–

kalkulator.

Uwaga:

–

zakresy mierników dobrane do parametrów elektrycznych maszyny badanej.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.2. Maszyny synchroniczne

5.2.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz, z jaką prędkością będzie wirował wirnik silnika synchronicznego o dwóch parach

biegunów, zasilany z sieci o częstotliwość napięcia 50 Hz.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres

i technikę wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) wypisać wielkości dane i szukane,
2) zapisać wzór wiążący wielkości występujące w zadaniu,
3) podstawić dane liczbowe,
4) wykonać obliczenia, wpisać jednostkę, podkreślić wynik i udzielić odpowiedzi.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia obliczeniowe.

Środki dydaktyczne:

–

kalkulator,

–

arkusze papieru format A4,

–

katalogi maszyn synchronicznych

Ćwiczenie 2

Dokonaj pomiaru rezystancji uzwojeń maszyny synchronicznej metodą techniczną.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres

i technikę wykonywania ćwiczenia z uwzględnieniem przepisów bezpieczeństwa i higieny
pracy.
Ćwiczenie wykonują zespoły 2–3 osobowe. Czas wykonania 45 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zestawić układy pomiarowe według schematu a),

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2) narysować tabelę pomiarową,
3) załączyć napięcie do układu,
4) ustawić wartość prądu, nie przekraczając prądu znamionowego i odczytać wartość

napięcia dla każdego uzwojenia fazowego,

5) obliczyć rezystancje R

U1,U2

, R

V1,V2

, R

W1,W2

na podstawie prawa Ohma,

6) obliczyć wartość średnią rezystancji jednej fazy w temperaturze otoczenia

fś

7) obliczyć wartość średnią rezystancji jednej fazy stojana w temperaturze 75

fś

235

8) zestawić układy pomiarowe według schematu b),

9) zaprojektować i narysować tabelę pomiarową (wzorując się na tabeli w p.2),
10) załączyć napięcie do układu,
11) odczytać wartości napięć i prądów i wyznaczyć wartość rezystancji między pierścieniami

wyniki zanotować w tabeli – pomiar wykonać dla trzech różnych wartości napięcia,

12) obliczyć wartość średnią rezystancji jednej fazy w temperaturze otoczenia

wś

13) obliczyć wartość średnią rezystancji jednej fazy wirnika w temperaturze 75

wś

235

14) zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska obowiązujące na

stanowisku pomiarowym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia laboratoryjne,

–

ćwiczenia projektowe.

Środki dydaktyczne:

–

maszyna synchroniczna,

–

regulowane źródło napięcia stałego,

–

amperomierz magnetoelektryczny,

–

woltomierz napięcia stałego,

–

przewody łączeniowe,

–

kalkulator.

Uwaga:

–

zakresy mierników dobrać do parametrów elektrycznych maszyny badanej.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Dokonaj pomiaru rezystancji izolacji maszyny synchronicznej.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres

i technikę wykonywania ćwiczenia z uwzględnieniem przepisów bezpieczeństwa i higieny
pracy. Ćwiczenie wykonują zespoły 2–3 osobowe. Czas wykonania 30 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zaprojektować i narysować tabelę pomiarową,
2) zidentyfikować tabliczkę zaciskową uzwojeń twornika i uzwojenia wzbudzenia,
3) wykonać pomiar rezystancji izolacji między uzwojeniami fazowymi: W1 – U1,W1 – V1,

V1 – U1 oraz między uzwojeniem wzbudzenia a uzwojeniami fazowymi: F1–U1, F1–V1,
F1 – W1 i zanotować wyniki w tabeli – wynikiem pomiaru jest rezystancja izolacji R

odczytana po 60 s od chwili przyłożenia napięcia.

4) odnaleźć na korpusie maszyny śrubę służącą do uziemienia lub zerowania obudowy,
5) wykonać pomiar rezystancji izolacji między poszczególnymi uzwojeniami fazowymi

a obudową, wynik zanotować w tabeli,

6) porównać wyniki pomiarów z dopuszczalnymi wartościami podanymi w normach

i wyciągnąć wnioski.

Uwaga: Dla maszyn o napięciu powyżej 1 kV należy dodatkowo dokonać odczytu rezystancji

izolacji R

(po 15 s). Podczas pomiaru rezystancji izolacji należy zmierzyć

i zanotować temperaturę uzwojeń.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

maszyna synchroniczna,

–

przewody łączeniowe,

–

megaomomierz,

–

kalkulator,

–

literatura – normy: PN-88/E-06701 – Maszyny elektryczne wirujące. Ogólne wymagania
i badania.
Uwaga:

–

zakresy mierników dobrać do parametrów elektrycznych maszyny badanej.

Ω

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.3. Maszyny komutatorowe prądu przemiennego

5.3.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wyznacz charakterystyki robocze silnika uniwersalnego: n = f(M),

η = f(M),

cos

ϕ = f(M).

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres

i technikę wykonywania ćwiczenia z uwzględnieniem przepisów bezpieczeństwa i higieny
pracy. Ćwiczenie wykonują uczniowie w zespołach 2–3 osobowych. Czas na wykonanie:
35–45 minut w zależności od predyspozycji uczniów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) dobrać mierniki na odpowiedni rodzaj prądu i o odpowiednim zakresie,
2) połączyć układ pomiarowy według schematu podanego na rysunku,

3) uruchomić silnik i ustawić napięcie na wartość znamionową,
4) obciążyć silnik do 1,2 I

5) utrzymując stałą wartość napięcia znamionowego, odciążać silnik notując wskazania

mierników w tabeli, wykonać 5 pomiarów,

Pomiary

Obliczenia

n lub

cos

obr/min

Lp.

rad/s

6) wykonać obliczenia i uzupełnić tabelę,

ωM

– moc oddawana

– sprawność

⋅

cos

– współczynnik mocy

7) wykreślić charakterystyki,
8) zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska obowiązujące na

stanowisku pomiarowym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia laboratoryjne,

–

ćwiczenia projektowe.

2D1

2D2

1D1

1D2

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Środki dydaktyczne

−

silnik uniwersalny,

−

amperomierz prądu stałego i przemiennego o zakresie dobranym do mocy silnika,

−

woltomierz napięcia stałego i przemiennego o zakresie dobranym do mocy silnika,

−

watomierz o zakresie dobranym do mocy silnika,

−

autotransformator,

−

instrukcja do ćwiczenia z tekstem przewodnim, literatura,

−

papier milimetrowy, kalkulator.

Ćwiczenie 2

Na podstawie charakterystyk mechanicznych i charakterystyk momentu porównaj

właściwości ruchowe silników komutatorowych.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres

i technikę wykonywania ćwiczenia. Ćwiczenie wykonują uczniowie w zespołach 2–3
osobowych. Czas na wykonanie: 5–10 minut w zależności od predyspozycji uczniów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) narysować we wspólnym układzie współrzędnych przykładowe charakterystyki

mechaniczne silników: szeregowego, bocznikowego i szeregowo – bocznikowego prądu
stałego oraz szeregowego prądu przemiennego,

2) określić zmienność prędkości dla każdego typu silnika,
3) narysować charakterystyki momentu,
4) porównać momenty rozruchowe i określić wpływ zmian momentu obciążenia na prąd

obciążenia,

5) przygotować plakat lub foliogram,
6) przygotować prezentację dla kolegów,
7) zaprezentować efekty pracy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia rysunkowe,

–

prezentacja.

Środki dydaktyczne:

–

arkusze papieru lub folia,

–

pisaki kolorowe,

–

literatura: np. poradnik dla ucznia: 724[01].Z3.02 i 03.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

Test pisemny dwustopniowy do jednostki modułowej „Eksploatowanie
układów napędowych z maszynami prądu przemiennego”

Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru.

−

zadania 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, są zadaniami z poziomu podstawowego,

−

zadania 3, 7, 13, 18, 19, 20 są zadaniami z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak

uczeń otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzymuje następujące
oceny szkolne:

−

dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 8 zadań z poziomu podstawowego,

−

dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 12 zadań z poziomu podstawowego,

−

dobry – za rozwiązanie 16 zadań, w tym co najmniej 4 z poziomu ponadpodstawowego,

−

bardzo dobry – za rozwiązanie 19 zadań, w tym 6 z poziomu ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1. c, 2. b, 3. b, 4. c, 5. a, 6. a, 7. c, 8. d, 9. b, 10. c, 11. b,
12. c, 13. a, 14. d, 15. d, 16. d, 17. c, 18. a, 19. c, 20. b.

Plan testu

zad

Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia uczniów)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

Odczytać parametry różnych silników prądu
przemiennego umieszczane na tabliczce
znamionowej

Zinterpretować parametry różnych maszyn
prądu przemiennego umieszczane na tabliczce
znamionowej

Obliczyć podstawowe parametry maszyn
asynchronicznych, w sytuacjach złożonych,
wykorzystując zależności między nimi

Obliczyć podstawowe parametry maszyn
asynchronicznych wykorzystując zależności
między nimi

Określić, jakie parametry silnika można
wyznaczyć w stanie jałowym

Obliczyć podstawowe parametry maszyn
synchronicznych wykorzystując zależności
między nimi

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Dobrać rodzaj silnika prądu przemiennego do
określonego zadania

Zdefiniować stany pracy silnika indukcyjnego

Określić właściwości ruchowe silnika
indukcyjnego na podstawie charakterystyk

10 Określić właściwości ruchowe silników

synchronicznych na podstawie charakterystyk

11 Określić właściwości ruchowe silnika

komutatorowego szeregowego
jednofazowego na podstawie charakterystyk

12 Zdefiniować wielkości charakteryzujące pracę

silnika indukcyjnego

13 Scharakteryzować stany niestabilny i stabilny

w pracy silnika indukcyjnego

14 Dobrać przyrządy pomiarowe do pomiaru

rezystancji izolacji

15 Rozróżnić

podstawowe

charakterystyki

maszyn prądu przemiennego

16 Rozróżnić konfiguracje połączeń uzwojeń

stojana silnika indukcyjnego

17 Dobrać sposób regulacji prędkości do rodzaju

silnika

18 Dobrać przyrządy pomiarowe do badania

maszyn elektrycznych

19 Zlokalizować usterki silnika indukcyjnego

20 Zanalizować wpływ parametrów napięcia

zasilającego i budowy maszyny na przebieg
charakterystyk

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej

jednotygodniowym.

2. Przed rozpoczęciem testu należy przygotować salę zgodnie z wymaganiami.
3. Po zajęciu miejsc przez uczniów należy rozdać instrukcje testowania, a następnie arkusze

zadań testowych oraz arkusze odpowiedzi. Na arkuszach uczniowie powinni wpisać imię,
nazwisko i klasę.

4. Uczniowie otrzymują 5 minut na zapoznanie się z instrukcją – w tym czasie nie

wykonują żadnych czynności.

5. Uczeń rozwiązuje 20 zadań testowych wielokrotnego wyboru.
6. W każdym zadaniu jest tylko jedna poprawna odpowiedź.
7. Uczeń zaznacza poprawną odpowiedź, zaczerniając właściwe pole w karcie odpowiedzi.
8. W przypadku pomyłki bierze błędną odpowiedź w kółko i zaznacza właściwą.
9. Uczniowie pracują indywidualnie nie korzystając z żadnych pomocy za wyjątkiem

przyborów do pisania oraz rysowania.

10. Na rozwiązanie wszystkich zadań uczniowie mają 40 minut.
11. Zakończenie rozwiązywania testu uczeń zgłasza przez podniesienie ręki.

Instrukcja dla ucznia:

1. Przeczytaj uważnie instrukcję i zapoznaj się z zestawem zadań testowych – masz na tę

czynność 5 minut. Jeżeli są wątpliwości, zapytaj nauczyciela.

2. Twoje zadanie polega na rozwiązaniu 20 zadań o różnym poziomie trudności: zadania

bez oznaczenia – poziom podstawowy, oznaczone „* ” – poziom ponadpodstawowy.

3. Rozwiązuj

najpierw

zadania

z poziomu

podstawowego,

potem

poziomu

ponadpodstawowego

4. W każdym zadaniu jest tylko jedna poprawna odpowiedź.
5. Na rozwiązanie testu masz 40 minut.
6. Za poprawne rozwiązanie 12 zadań z poziomu podstawowego otrzymasz ocenę

dostateczną. Aby otrzymać ocenę dopuszczającą, powinieneś rozwiązać przynajmniej 8
zadań z poziomu podstawowego.

7. Za poprawne rozwiązanie 16 zadań otrzymasz ocenę dobrą.
8. Za prawidłowe rozwiązanie 19 zadań otrzymasz ocenę bardzo dobrą.
9. Odpowiedzi udzielaj na karcie odpowiedzi, zaczerniając właściwe pole. Jeśli uznasz, że

pierwsza odpowiedź jest błędna, zakreśl ją kółkiem i zaznacz prawidłową.

10. Po zakończeniu testu podnieś rękę i zaczekaj, aż nauczyciel odbierze od Ciebie pracę.

Materiały dla ucznia:

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Napięcie fazowe silnika, którego tabliczkę znamionową pokazano na rysunku wynosi

a) 8,5 kW.
b) 380 V.
c) 220 V.
d) 50 Hz.

2. Silnik, którego tabliczkę znamionową pokazano na rysunku przystosowany jest do pracy

a) ciągłej.
b) dorywczej.
c) okresowej.
d) nieokresowej.

3. Wyznacz przeciążalność silnika indukcyjnego klatkowego o następujących danych

znamionowych: U

= 400 V, P

= 10 kW, n

= 965 obr./min, M

= 160 Nm

a) u = 16.
b) u = 1,6.
c) u = 6.
d) u = 9,65.

4. Silnik indukcyjny klatkowy ma następujące dane: P

= 10 kW, n

= 965 obr./min,

= 160 Nm. Oblicz poślizg znamionowy

a) s

= 6,0 %.

b) s

= 2,5 %.

c) s

= 3,5 %.

d) s

= 3,6 %.

5. Przeprowadzając próbę biegu jałowego silnika wyznaczysz między innymi straty mocy

a) w rdzeniu.
b) w uzwojeniach twornika.
c) w uzwojeniach wzbudzenia.
d) w rezystorach rozruchowych.

6. Maszyna synchroniczna pracująca przy częstotliwości 50 Hz z prędkością 1000 obr

⋅

-1

posiada
a) 3 pary biegunów.
b) 2 pary biegunów.
c) 1 parę biegunów.
d) 4 pary biegunów.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7. Gdy zachodzi potrzeba uzyskania bardzo małych prędkości kątowych, a nie wskazane

jest stosowanie niedogodnych przekładni mechanicznych, zastosujesz
a) silnik impulsowy.
b) silnik indukcyjny klatkowy.
c) silnik reduktorowy.
d) silnik dwufazowy.

8. Bieg jałowy silnika indukcyjnego to taki stan pracy, w którym

a) do uzwojenia stojana doprowadzone jest napięcie, obwód wirnika jest zamknięty,

a wirnik jest nieruchomy.

b) silnik zasilany z sieci obciążony jest momentem oporowym maszyny roboczej.
c) wirnik wiruje, uzwojenie wirnika jest otwarte i uzwojenie stojana jest rozwarte.
d) do uzwojenia stojana doprowadzone jest napięcie, obwód wirnika jest zamknięty,

a wał silnika nie jest obciążony.

9. Z charakterystyk pokazanych na rysunku wynika, że w zakresie pracy stabilnej

zmniejszenie napięcia zasilającego silnik indukcyjny,
przy niezmiennym obciążeniu, powoduje
a) wzrost prędkości wirowania wirnika.
b) obniżenie prędkości wirowania wirnika.
c) wirnik wiruje ze stałą prędkością.
d) wzrost lub obniżenie prędkości w zależności od

punktu pracy.

10. Z charakterystyki mechanicznej silnika synchronicznego

wynika, że przy wzroście

momentu obciążenia prędkość silnika
a) dość szybko rośnie.
b) nieznacznie maleje.
c) pozostaje bez zmian.
d) w zależności od punktu pracy może rosnąć lub maleć.

11. Z charakterystyki mechanicznej silnika komutatorowego

szeregowego jednofazowego wynika, że
a) silnik ma mały moment rozruchowy i dużą zmienność

prędkości.

b) silnik ma duży moment rozruchowy i dużą zmienność

prędkości.

c) silnik ma duży moment rozruchowy i małą zmienność

prędkości.

d) silnik ma mały moment rozruchowy i małą zmienność

prędkości.

12. Moc znamionowa silnika to

a) moc elektryczna oddawana przez silnik.
b) moc elektryczna dostarczona do silnika.
c) moc mechaniczna oddawana przez silnik.
d) moc mechaniczna dostarczona do silnika.

max

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13. Pracę silnika uważa się za stabilną, jeżeli

a) przy trwałych zmianach momentu (M

< M

max

) ustala się nowy punkt pracy.

b) przy trwałym wzroście momentu napędowego silnik rozbiega się.
c) przy trwałym wzroście momentu oporowego (M

< M

max

) silnik zatrzyma się.

d) w całym zakresie zmian obciążeń i momentu napędowego prędkość jest stała.

14. Do pomiaru rezystancji izolacji silnika o napięciu znamionowym 230 V zastosujesz

a) omomierz szeregowy.
b) megaomomierz o napięciu 500 V.
c) mostek Thomsona.
d) megaomomierz o napięciu 1000 V.

15. Charakterystykę mechaniczną silnika uniwersalnego przedstawia rysunek

16. Na którym rysunku uzwojenia stojana są połączone w trójkąt i prawidłowo zasilane

17. Regulację prędkości przez zmianę liczby par biegunów zastosujesz w silnikach

a) komutatorowych szeregowych.
b) synchronicznych jawnobiegunowych.
c) indukcyjnych klatkowych.
d) indukcyjnych pierścieniowych.

18. Dobierz zakresy pomiarowe mierników do wyznaczenia charakterystyk biegu jałowego

silnika o mocy 1 kW zasilanego z sieci niskiego napięcia
a) W – 200/400 V, 1/ 2,5 A; V – 200/400 V; A – 1/ 2,5 A
b) W – 200/400 V, 2,5/5 A; V – 200/400 V; A – 1/ 2,5 A
c) W – 200/400 V, 0,5/ 1 A; V – 200/400 V; A – 0,5/1 A
d) W – 100/200 V, 0,5/ 1 A; V – 100/200 V; A – 1/ 2,5 A

19. Silnik indukcyjny zasilany z sieci trójfazowej pracując dłuższy czas poprawnie pod

obciążeniem 0,5 M

zwolnił i zaczął pracować nierównomiernie. Możliwa przyczyna

awaryjnej pracy to
a) zbyt wysokie napięcie zasilające.
b) utrudnione chłodzenie.
c) przepalenie bezpiecznika i przerwa w jednej fazie.
d) wadliwie połączony przełącznik gwiazda–trójkąt.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20. Na podstawie wyników pomiarów wykreślono charakterystyki mechaniczne silnika

indukcyjnego, przedstawione na rysunku, dla różnych wartości częstotliwości
a) U

< U

b) f

< f

dla U/f = const

c) f

< f

dla U = const

d) f

> f

dla U/f = const

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko …………………………………………………………………………………

Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Test 2
Test praktyczny do badań sumujących z zakresu „Eksploatowania układów
napędowych z maszynami prądu przemiennego”

Test praktyczny zawiera 25 czynności o zróżnicowanym poziomie wymagań.

Punktacja zadań:

Czynności punktowane są 0 lub 1. Za poprawnie wykonaną czynność uczeń otrzymuje

1 punkt. Za nieprawidłowo wykonaną czynność, czynność wykonaną z pomocą nauczyciela
lub jej nie wykonanie uczeń otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:

niedostateczny

– 0

14 punktów

dopuszczający

– 15

18 punktów

dostateczny

– 19

21 punktów

dobry

– 22

23 punktów

bardzo dobry

– 24

2 5 punktów

Plan testu praktycznego

Numer

zadania

Cele operacyjne

Kategoria

celów

Poziom

wymagań

Przestrzegać zasad bhp oraz organizować
stanowisko pracy.

Określić stan szczotek i pierścieni ślizgowych
na podstawie oględzin.

Zmierzyć rezystancję uzwojeń.

Zmierzyć rezystancję izolacji uzwojeń.

Dobrać mierniki do pomiarów.

Zmontować układy pomiarowe.

Zmierzyć wielkości potrzebne do wyznaczenia
charakterystyk.

Wykonać obliczenia.

Sporządzić charakterystyki.

Sformułować wnioski.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela:

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia testu praktycznego z wyprzedzeniem co

najmniej jednotygodniowym.

2. Przygotuj stanowiska laboratoryjne.
3. Uczeń wykonuje test praktyczny, w którym punktowane są 25 czynności pogrupowane

w 10 zadań.

4. Za poprawnie wykonaną czynność uczeń uzyskuje 1 punkt. Za niewykonanie czynności

lub wykonanie nieprawidłowe otrzymuje 0 punktów.

5. Uczeń może poprosić nauczyciela o pomoc przy wykonywaniu czynności i za poprawnie

wykonaną czynność z pomocą nauczyciela nie otrzymuje punktów.

6. W trakcie wykonywania ćwiczenia uczeń może korzystać z instrukcji do ćwiczenia lub

innej literatury przygotowanej na stanowisku.

7. Na rozwiązanie testu uczeń ma 85 minut oraz 5 minut na zapoznanie się z instrukcją.
8. Po zakończeniu pomiarów uczeń podnosi rękę i czeka, aż nauczyciel podejdzie i

sprawdzi poprawność działania aparatury kontrolno-pomiarowej.

Instrukcja dla ucznia

1. Przeczytaj uważnie instrukcję i zapoznaj się z zadaniem testowym – masz na te czynności

5 minut. Jeżeli są wątpliwości, zapytaj nauczyciela.

2. Na wykonanie 10 zadań, w których punktowanych jest 25 czynności, masz 85 minut.
3. W czasie wykonywania ćwiczenia przestrzegaj zasad bhp i ppoż.
4. Nie wykonuj zmian konfiguracji układu pod napięciem.
5. Każdorazową zmianę układu połączeń zgłaszaj nauczycielowi.
6. W czasie rozwiązywania zadań możesz korzystać z instrukcji do ćwiczenia (np.

ćwiczenie 4 str. 27 i 7 str. 28 poradnik dla ucznia).

7. Za poprawne wykonanie 19 czynności uzyskasz 19 punktów i otrzymasz ocenę

dostateczną Aby otrzymać ocenę dopuszczającą i zaliczyć test, powinieneś uzyskać 15
punktów.

8. Na ocenę dobrą powinieneś uzyskać 22 punkty, a za 24 punkty otrzymasz ocenę bardzo

dobrą.

9. Możesz poprosić nauczyciela o pomoc przy wykonywaniu czynności, ale za poprawnie

wykonaną czynność z pomocą nauczyciela nie otrzymujesz punktów.

10. Po zakończeniu testu podnieś rękę i zaczekaj, aż nauczyciel odbierze od Ciebie pracę.

Materiały dla ucznia:

−

instrukcja,

−

zadanie testowe,

−

kryteria oceny,

−

poradnik, norma, katalog silników elektrycznych.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Test praktyczny

Przeprowadź badania silnika indukcyjnego pierścieniowego w zakresie:
–

oględziny,

–

pomiar rezystancji uzwojeń metodą techniczną,

–

pomiar rezystancji izolacji uzwojeń,

–

próba biegu jałowego.

Podczas wykonywania ćwiczenia sprawdzającego powinieneś:
ü dokładnie rozpoznać elementy budowy silnika i określić stan szczotek i komutatora,
ü dobrać aparaturę pomiarową,
ü wybrać właściwy schemat pomiarowy,
ü sporządzić tabele pomiarowe,
ü wyniki pomiarów zanotować w tabeli,
ü wykonać obliczenia i wykreślić charakterystyki,
ü sformułować i zapisać wnioski.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA OCENY

Imię i nazwisko ............................................................................................................................

Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego

Numer

zadania

Oceniana czynność

Punktacja

Uzyskana

ilość

punktów

Bhp oraz organizacja stanowiska pracy:

0–2

1) bhp podczas wykonywania pomiarów

0–1

2) organizacja stanowiska i bhp na stanowisku pracy

0–1

Określenie na podstawie oględzin stanu szczotek
i pierścieni ślizgowych:

0–2

3) określenie stanu szczotek

0–1

4) określenie stanu pierścieni ślizgowych

0–1

Pomiar rezystancji uzwojeń

0–2

5) pomiar rezystancji uzwojeń stojana,

0–1

6) pomiar rezystancji uzwojeń wirnika.

0–1

Pomiar rezystancji izolacji uzwojeń:

0–2

7) pomiar rezystancji między uzwojeniami

0–1

8) pomiar rezystancji między uzwojeniem i obudową

0–1

Dobór mierników do pomiarów:

0–3

9) dobór amperomierzy

0–1

10) dobór woltomierzy

0–1

11) dobór watomierzy

0–1

Montaż układów pomiarowych:

0–3

12) montaż obwodu prądowego

0–1

13) podłączenie woltomierzy,

0–1

14) podłączenie cewek napięciowych watomierzy

0–1

Pomiar wielkości potrzebnych do wyznaczenia
charakterystyk:

0–3

15) pomiar natężenia prądu

0–1

16) pomiar napięcia

0–1

17) pomiar mocy

0–1

Wykonanie obliczeń:

0–2

18) współczynnika mocy i poślizgu

0–1

19) strat mocy (obciążeniowych i jałowych)

0–1

Sporządzenie charakterystyk:

0–2

20) P

, i I

w funkcji U

0–1

21) cos

w funkcji U

0–1

Sformułowanie wniosków:

0–4

22) dotyczących stanu szczotek i pierścieni ślizgowych

0–1

23) dotyczących stanu izolacji i rezystancji uzwojeń

0–1

24) dotyczących prądu stanu jałowego i współczynnika mocy

0–1

25) dotyczących strat mocy i stanu rdzenia

0–1

Razem:

0–25

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

LITERATURA

1. Goźlińska E.: Maszyny elektryczne. WSiP, Warszawa 1998
2. Kacejko L.: Pracownia elektryczna. Tom II. Maszyny, urządzenia i napęd. MCNEMT,

Radom 1993

3. Plamitzer A.M.: Maszyny elektryczne. WNT, Warszawa 1976
4. Praca zbiorowa: Poradnik montera elektryka. WNT, Warszawa 1997
5. Stein Z.: Maszyny elektryczne. Podręcznik dla zasadniczej szkoły zawodowej. WSiP,

Warszawa 1995

6. Normy:

PN-92/E-01200 – Symbole graficzne stosowane w schematach.
PN-91/E-06700 – Maszyny elektryczne wirujące. Terminologia.
PN-88/E-06701 – Maszyny elektryczne wirujące. Ogólne wymagania i badania
PN-89/E-06702 – Maszyny elektryczne wirujące. Straty i sprawność.
PN-88/E-06705 – Maszyny elektryczne wirujące. Stopnie ochrony.
PN-88/E-06706 – Maszyny elektryczne wirujące. Sposoby chłodzenia.
PN-89/E-06707 – Maszyny elektryczne wirujące. Oznaczenia form wykonania.
PN-88/E-06708 – Maszyny elektryczne wirujące. Oznaczenia wyprowadzeń i kierunku

wirowania.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
elektryk 724[01] z3 03 u
monter elektronik 725[01] z3 03 n
elektryk 724[01] z3 01 n
elektryk 724[01] z1 03 u
elektryk 724[01] o1 03 u
elektryk 724[01] z3 02 n
elektryk 724[01] z2 03 u
elektryk 724[01] o2 03 n
elektryk 724[01] z1 03 n
elektryk 724[01] o1 03 n
elektryk 724[01] z3 01 u
elektryk 724[01] z3 02 u
elektryk 724[01] z2 03 n
monter elektronik 725[01] z3 03 n
elektryk 724[01] z3 01 n

więcej podobnych podstron