Przetworniki elektromechaniczne, kolokwium II 
Zagadnienia do opracowania. 
 

1. Silnik asynchroniczny: rodzaje i budowa:  

Podział silników indukcyjnych ze względu na rodzaj wirnika: 

− klatkowe 
− pierścieniowe 

 

 

 

2. 

Poślizg: 

W silniku elektrycznym asynchronicznym 

poślizg opisuje różnicę między prędkością 

obrotową wirnika   a prędkością synchroniczną 

 

(prędkość wirowania pola 

magnetycznego), wynikającą z liczby par biegunów i częstotliwości prądu zasilającego: 

 

 

3. 

Prędkość synchroniczna: 

Prędkość obrotowa jest to ilość obrotów wirnika wykonywanych w danej jednostce czasu 
(powszechnie przedstawiana w minutach). W silnikach synchronicznych prądu przemiennego 
wirnik obraca się synchronicznie do obrotu pola magnetycznego, zależnego od częstotliwości 
prądu oraz liczby par biegunów magnetycznych: 

 

Silniki asynchronic

zne mają zazwyczaj obroty nieco mniejsze od obrotów pola 

magnetycznego i określa się je często w stosunku do obrotów synchronicznych: 

 

Gdzie: 

n 

– prędkość wirowania wirnika, 

n

s

 

– prędkość synchroniczna, 

f 

– częstotliwość (liczba cykli zmiany prądu na sekundę), 

p 

– liczba par biegunów, 

s 

– poślizg. 

 

4. P

oślizg krytyczny: 

 

 

Poślizg krytyczny, to poślizg przy tzw. momencie krytyczym.. Czyli swego rodzaju maks. 
charakterystyki silnika 

 

5. Moc mechaniczna: 

Moc mechaniczna (wg Oskara) 

jest pochodną 

pracy mechanicznej

 po 

czasie

, czyli 

stosunkiem pracy mechanicznej do czasu, w jakim została ona wykonana. Jeszcze inaczej 
można powiedzieć, że jest ona strumieniem energii mechanicznej. (P=W/t)

 

6. Moc elektromagnetyczna: 

 

Całkowita moc pola elektromagnetycznego wykonanym nad ładunkiem przez siły 

Lorentza 

(właściwie przez pole elektryczne – pole magnetyczne nie wykonuje pracy) jest równa: 

 

gdzie: 

 

– wektor natężenia pola elektrycznego, 

 

– wektor gęstości prądu elektrycznego swobodnego. 

 

– moc wykonana nad ładunkiem w polu elektromagnetycznym, która jest zmianą 

energii mechanicznej na jednostkę czasu, w którym ta zmiana nastąpiła. 

 

7. Moment elektromagnetyczny: 

- 

moment siły

 

powstający w 

maszynach elektrycznych

 (

prądnicach

 lub 

silnikach

) na skutek 

oddziaływania pól magnetycznych wytworzonych przez uzwojenie twornika i magneśnicy 
(wzbudzania). 

8. Moment 

napędowy:  

Moment obrotowy 

wału

 

przenoszącego 

moc

 P przy 

prędkości kątowej

 

ω wynosi 

 

W wersji „technicznej”, dla wielkości podanych: moc P w 

kilowatach

, 

prędkość 

obrotowa

 n w 

obrotach na minutę

 i moment M w 

niutonometrach

, wartości liczbowe związane 

są przez wzór: 

 

9. S

prawność silnika: 

  

10. 

Schemat zastępczy i jego parametry:

 

 

 

 

11. 

Znać szczegółowy bilans mocy silnika 

asynchronicznego(schemat zast

ępczy): 

 

 

 
 
 

12. 

Znać rodzaje strat mocy w silniku 

asynchronicznym oraz ich umiejscowienie: 

  

Wyróżniamy cztery główne rodzaje strat w silniku – straty w miedzi, straty w 
żelazie, straty wentylatorowe i straty tarcia: 
• Straty w miedzi są to straty w uzwojeniach stojana i wirnika, 
• Straty w żelazie spowodowane są pętlą histerezy i prądami wirowymi. Straty 

histerezowe występują podczas magnesowania rdzenia prądem przemiennym. 
Przy częstotliwości 50 Hz rdzeń jest magnesowany i rozmagnesowywany 100 
razy na sekundę. Magnesowanie i rozmagnesowywanie wymaga zużycia pewnej 
ilości energii, która wzrasta wraz z częstotliwością napięcia zasilania i indukcją 
magnetyczną. 
Straty od prądów wirowych powstają, ponieważ pole magnetyczne indukuje 
siły elektromotoryczne w rdzeniu i przewodach. Siły te powodują przepływ prądów 
wirowych wzdłuż linii sił pola magnetycznego powodując nagrzewanie się silnika. 
Poprzez wykonanie rdzenia z cienkich blach straty od prądów wirowych 
można znacznie zmniejszyć. 

• Straty pochodzące od wentylatora spowodowane są oporem aerodynamicznym 

samego wentylatora. 

• Straty tarcia pochodzą od łożysk wirnika. 

 

13.  Z

ależność strat mocy od poślizgu:  

 
 

14. 

Znać wyrażenie na moment 

elektromagnetyczny. 

Zależność momentu 

elektromagnetycznego od 

napięcia zasilania i 

parametrów wirnika. Charakterystyka 
zewnętrzna: 

 

 
 

(

charakterystyka taka jak w zadaniu 4

)

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

15.  Obszary pracy silnikowej, generatorowej i 

hamulcowej: 

 

Charakterystyka mechaniczna silnika indukcyjnego dla różnych rodzajów jego pracy 
Mr- moment rozruchowy 
sk - 

poślizg krytyczny 

M - moment silnika 
Mm - moment krytyczny silnika 
s - 

poślizg 

sm - 

poślizg krytyczny 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

16.  Obszary pracy stabilnej i niestabilnej: 

 

N

iezbędny warunek pracy 

układu automatycznej regulacji 

mówiący o tym, że układ po 

wyprowadzeniu go ze stanu równowagi sam powraca do tego stanu.

 

17. 

Klasy charakterystyk zewnętrznych silnika 

asynchronicznego: 

 

18. 

Wpływ rezystancji dodatkowej w silniku 

pierścieniowym na moment 
elektromagnetyczny i prąd:

 

 

Dla silników pierścieniowych podobnie jak dla celów rozruchowych, 
podłącza się dodatkowe rezystancji w obwód wirnika, Połączone szeregowo 
z uzwojeniem wirnika rezystancje spowodu

ją spadek prądu płynącego 

w wirniku, a więc i spadek powstającej siły elektrodynamicznej działającej 
na wirnik 
a co za tym idzie spadek momentu 

i w końcu spadek prędkości 

obrotowej silnika. 
 

19.  Wzór Klossa i jego zastosowanie: 

 

 

20. 

Rozruch silnika pierścieniowego i rozruch 

silnika klatkowego: 

 

Rozruch bezpośredni 
Rozruch gwiazda-

trójkąt 

Rozruch przez zmianę rezystancji w obwodzie wirnika 
Zastosowanie “softstartu” 
 
 
 

21. 

Łatka zawiera uzupełnienie do zadania 1 i 

20!