Technik_tech_zywnosci_321[09]_Z1.01

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Maszyny i urządzenia elektryczne w przemyśle spożywczym

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Bezpieczna eksploatacja maszyn i urządzeń elektrycznych w przemyśle

spożywczym

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o maszynach i urządzeniach

elektrycznych w przemyśle spożywczym.

W poradniku zamieszczono:

1. Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś

mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej.

2. Cele kształcenia tej jednostki modułowej.
3. Materiał nauczania (rozdział 4), który umożliwia samodzielne przygotowanie się

do  wykonania  ćwiczeń  i  zaliczenia  sprawdzianów  (wykorzystaj  do  poszerzenia  wiedzy
wskazaną  literaturę  oraz  inne  źródła  informacji).  Obejmuje  on  również  ćwiczenia,  które
zawierają  wykaz  materiałów,  narzędzi  i  sprzętu  potrzebnych  do  realizacji  ćwiczenia,
pytania  sprawdzające  wiedzę  potrzebną  do  wykonania  ćwiczenia,  sprawdzian  postępów.
Zaliczenie  ćwiczeń  jest  dowodem  osiągnięcia  umiejętności  praktycznych  określonych
w tej jednostce modułowej. Wykonując sprawdzian postępów powinieneś odpowiadać na
pytanie tak lub nie, co oznacza, że opanowałeś materiał albo nie.

4. Sprawdzian z zakresu jednostki modułowej.

Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela lub

instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.

Jednostka modułowa: Eksploatowanie maszyn i urządzeń elektrycznych, której treści

teraz poznasz jest jednym z elementów koniecznych do zapoznania się z maszynami
i urządzeniami stosowanymi w przemyśle spożywczym – schemat 1.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bhp

i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych
prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

321[09].Z1

Maszyny i urządzenia stosowane w przemyśle spożywczym

321[09].Z1.01

Eksploatowanie maszyn i urządzeń elektrycznych

321[09].Z1.06

Eksploatowanie maszyn i urządzeń stosowanych w procesach dyfuzyjnych,

fizykochemicznych i biotechnicznych

321[09].Z1.03

Wykorzystanie środków

transportu

w przemyśle spożywczym

321[09].Z1.04

Eksploatowanie maszyn

i urządzeń do obróbki

mechanicznej

321[09].Z1.05

Eksploatowanie maszyn

i urządzeń do obróbki

termicznej

321[09].Z1.02

Eksploatowanie maszyn i urządzeń ogólnego zastosowania

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

charakteryzować prąd stały i przemienny,

−

charakteryzować zjawiska indukcji elektromagnetycznej,

−

wyjaśnić zjawisko wydzielania ciepła w obwodzie elektrycznym,

−

posługiwać się z dokumentacją techniczno - technologiczną,

−

korzystać z różnych źródeł informacji zawodowej,

−

przestrzegać przepisów bezpieczeństwa, higieny pracy, wymagań ergonomii, ochrony
przeciwpożarowej i ochrony środowiska.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

rozróżnić maszyny i urządzenia elektryczne stosowane w przemyśle spożywczym,

−

określić budowę i zasadę działania maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

określić przeznaczenie maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

obsłużyć maszyny i urządzenia elektryczne przemysłu spożywczego,

−

dokonać pomiaru wielkości elektrycznych za pomocą odpowiednich przyrządów
pomiarowych,

−

rozpoznać zagrożenia związane z eksploatacją maszyn i urządzeń elektrycznych
w przemyśle spożywczym,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpożarowej
podczas obsługi maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

zastosować zasady udzielania pierwszej pomocy osobie porażonej prądem elektrycznym,

−

skorzystać z instrukcji serwisowych i dokumentacji technicznej dotyczącej eksploatacji
maszyn i urządzeń elektrycznych w przemyśle spożywczym.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Maszyny i urządzenia elektryczne w przemyśle spożywczym

4.1.1. Materiał nauczania

Obwody elektryczne prądu stałego

Aby  możliwe  było  wykorzystanie  energii  elektrycznej,  czyli  przetwarzanie  jej  na  energię
mechaniczną,  cieplną  lub  promienistą,  konieczne  jest  stworzenie  obwodu  elektrycznego
składającego  się  co  najmniej    z  trzech  podstawowych  elementów:  źródła  wytwarzającego
różnicę  potencjałów,  czyli  napięcie  wymuszające  przepływ  prądu  w  obwodzie,  odbiornika
przetwarzającego  energię  elektryczną  na  inne  rodzaje  energii  wykorzystywanej  przez
człowieka  i  przewodów  tworzących  drogę  przepływu  prądu  przenoszącego  energię
elektryczną  ze  źródła  do  odbiornika.    Niezbędnym  warunkiem  przepływu  prądu  jest
stworzenie  mu drogi zamkniętej. Źródłem  napięcia w obwodach prądu stałego są najczęściej
ogniwa  lub  akumulatory,  lub  też  prądnice  prądu  stałego.  Każde  źródło  charakteryzuje  się
dwoma  parametrami:  siłą  elektromotoryczną  E  oraz  rezystancją  wewnętrzną  R

Siła elektromotoryczna E to napięcie, jakie byłoby wytworzone na zaciskach łączących

to źródło z innymi elementami obwodu, gdyby nie miało rezystancji wewnętrznej. Przyjmuje
się przy tym oznaczenie – (minus) dla zacisku o niższym potencjale i + (plus) dla zacisku
o potencjale wyższym.

Rezystancja charakteryzuje straty energii powstające w samym źródle. tzn. ilość energii

elektrycznej zamienianej na rezystancji R

na nieużyteczną energię cieplną. Tak więc

napięcie U na zaciskach źródeł rzeczywistych przy przepływie w obwodzie prądu jest
mniejsze od siły elektromotorycznej źródła

U = E – R

[9, s.33]

Schemat elektryczny prostego nierozgałęzionego obwodu z jednym źródłem napięcia
przedstawia rys. 1

Rys.1. Obwód nierozgałęziony prądu stałego z jednym źródłem napięcia,

gdzie R

, R

– rezystancja przewodów, R

– rezystancja odbiornika [9, s.34]

Prąd  płynący  w  obwodzie  nierozgałęzionym  ma  jednakową  wartość  w  każdym  punkcie
obwodu.  Napięcie  na  zaciskach  źródła  musi  być  równe  sumie  napięć  na  elementach
odbiorczych  obwodu  (przewody,  odbiorniki),  w  których  energia  elektryczna  jest  zamieniana
na inny rodzaj energii.

źr

= ΣU

odb

[9, s..34]

Wynika to stąd, że potencjał każdego punktu końcowego jednego elementu jest równy
potencjałowi punktu początkowego następnego elementu. Zgodnie z prawem Ohma dla
pojedynczego elementu, napięcie między jego punktami skrajnymi jest równe iloczynowi

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

prądu przepływającego przez rozpatrywany element i jego rezystancji. Tak więc dla rysunku
1 można to zapisać następująco:

E – R

I = R

I + R

stąd

I =

Uogólniając dla dowolnego obwodu można to zapisać:

I =

Jeśli w obwodzie nierozgałęzionym działa kilka źródeł, to SEM mogą mieć takie same lub

przeciwne zwroty (rys.2)

Rys. 2. Obwód nierozgałęziony prądu stałego z dwoma źródłami napięcia a) o zwrotach SEM takich samych,

b) o zwrotach SEM przeciwnych [9, s.35]

Wartość prądu w obwodzie nierozgałęzionym o kilku źródłach oblicza się ze wzoru:

I =

[9, s.35]

Wzór ten przedstawia uogólnione prawo Ohma – prąd płynący w obwodzie

elektrycznym  nierozgałęzionym  jest  równy  sumie  sił  elektromotorycznych  podzielonej
przez sumę rezystancji łącznie z rezystancjami wewnętrznymi źródeł.
Obwód  rozgałęziony  prądu  stałego  (rys.3) to taki, w którym  prąd  elektryczny  ma  więcej  niż
jedną  drogę  przepływu.  Odcinki  drogi  prądowej  wzdłuż  których  prąd  nie  zmienia  swojej
wartości – gałęzie obwodu. Punkty, w których  łączą się przynajmniej trzy gałęzie – punkty
węzłowe,  węzły.  Zbiór  gałęzi  tworzących  zamkniętą  drogę  dla  przepływu  prądu  o  takiej
właściwości, że po usunięciu dowolnej gałęzi pozostałe nie tworzą drogi zamkniętej – oczko.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 3. Obwód rozgałęziony prądu stałego [9, s.37]

Podstawą analizy obwodów rozgałęzionych, są oprócz prawa Ohma dwa prawa

sformułowane przez Kirchoffa.

Pierwsze prawo Kirchoffa (prądowe) – suma algebraiczna prądów gałęzi zbiegających
się w punkcie węzłowym obwodu rozgałęzionego jest równa zeru [9, s.38].

ΣI = 0

Drugie prawo Kirchoffa (napięciowe) – w dowolnym oczku obwodu prądu stałego suma
algebraiczna sił elektromotorycznych (napięć źródłowych) jest równa sumie
algebraicznej iloczynów rezystancji i prądów w gałęziach należących do rozpatrywanego
oczka [9, s.38].

Σ E = Σ RI

Drugie prawo Kirchoffa można również sformułować następująco:
Suma algebraiczna sił elektromotorycznych i spadków napięcia na elementach
odbiorczych należących do tego samego oczka jest równa zeru.

Σ (E, ΔU) = 0

W obwodach rozgałęzionych spotyka się połączenia, w których między węzłami znajduje się
kilka  gałęzi  zawierających  jedynie  rezystory  lub  źródła  napięcia.  Oznacza  to  łączenie
równoległe  rezystorów  lub  źródeł  napięcia.  Gałęzie  takie  można  zastąpić  jedna  gałęzią
zawierająca  zastępczy  rezystor  lub  zastępcze  źródło.  Sposób  przekształcania  obwodu
elektrycznego z równolegle połączonymi rezystorami przedstawia rysunek 4

Rys. 4 Sposób przekształcania obwodu elektrycznego z równolegle połączonymi

rezystorami: a) obwód pierwotny, b) obwód zastępczy [9, s.40].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Dla dowolnej liczby równolegle połączonych rezystorów rezystancje zastępczą oblicza się

z zależności:

∑

[9, s.41]

gdzie n – liczba równolegle połączonych rezystorów, i – kolejne numery gałęzi zmieniające
się od 1 do n.

Zastępowanie kilku gałęzi równoległych zawierających rzeczywiste źródła napięcia

polega na wyznaczeniu parametrów zastępczego źródła napięcia, tzn. jego siły
elektromotorycznej E

i rezystancji wewnętrznej R

wz,

przy których spełnione byłyby

następujące warunki:
-  napięcie  na  zaciskach  źródła  zastępczego  musi  być  równe  napięciu  miedzy  punktami
węzłowymi, pomiędzy którymi znajdują się łączone równolegle źródła,
-  suma  prądów  płynących  przez  połączone  równolegle  źródła  musi  być  równa  prądowi
przepływającemu  przez źródło zastępcze.
Warunki te będą spełnione, jeśli:

= R

∑

[8, s.41]

gdzie n - liczba gałęzi łączonych równolegle, i – numery sumowanych sił
elektromotorycznych i rezystancji, i = 1÷n
Sposób przekształcania obwodu elektrycznego z równolegle połączonymi źródłami napięcia
przedstawia rysunek 5.

Rys. 5. Sposób przekształcania obwodu elektrycznego z równolegle połączonymi źródłami napięcia:

a) obwód pierwotny, b) obwód zastępczy [9, s. 42]

Równoległe łączenie źródeł napięcia stosuje się w celu zwiększenia prądu płynącego

w obwodzie, tzn. wówczas, gdy prąd dostarczany przez pojedyncze źródło nie jest
wystarczający do zasilania odbiorników. Przy takim łączeniu zwiększa się moc elektryczna
części zasilającej obwodu.

Układ połączeń w trójkąt i gwiazdę.

Oprócz  uproszczeń  obwodów  możliwe  są  również  przekształcenia  fragmentów  obwodów
zawartych  między  więcej  niż  dwoma  punktami  węzłowymi.  Polegają  one  na  zastąpieniu
wybranego  fragmentu  obwodu  innym,  zawierającym  tę  samą  liczbę  gałęzi,  lecz  o  układzie
połączeń  korzystniejszym  do  analizy  obwodu.  Często  spotykanymi  są  połączenia  w  trójkąt
i gwiazdę (rys.6)

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 6. Układy połączeń miedzy trzema punktami węzłowymi: a) w trójkąt, b) w gwiazdę [9, s.43]

Sposób przekształcania obwodu zawierającego rezystory połączone w trójkąt

przedstawia rysunek 7

Rys. 7. Sposób przekształcania obwodu zawierającego rezystory połączone w trójkąt: a) obwód pierwotny,

b) obwód po przekształceniu trójkąta w gwiazdę, c) obwód zastępczy [9, s. 43]

Obwody elektryczne prądu przemiennego

W obwodach prądu stałego występuje tylko zamiana energii elektrycznej  na energię cieplną.
W  obwodach  prądu  przemiennego,  oprócz  zamiany  energii  elektrycznej  w  cieplną  mogą
zachodzić  i  inne  zjawiska  energetyczne.  Konieczne  jest  więc  wprowadzenie  dodatkowych
parametrów – INDUKCYJNOŚĆ L – charakteryzująca zdolność chwilowego magazynowania
pola  magnetycznego  i  POJEMNOŚĆ  C  –  charakteryzująca  zdolność  chwilowego
magazynowania pola elektrycznego.
Obwód prądu przemiennego z elementem rezystancyjnym przedstawia rysunek 8.

Rys. 8. Schemat obwodu prądu przemiennego z elementem rezystancyjnym [9, s.87]

Rysunek 9 przedstawia obwód prądu przemiennego zawierający element odbiorczy

charakteryzujący się indukcyjnością L.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 9. Schemat obwodu prądu przemiennego z idealną cewką [9, s.88]

Rysunek 10 przedstawia obwód prądu przemiennego z idealnym kondensatorem

(charakteryzujący się pojemnością C)

Rys. 10. Schemat obwodu prądu przemiennego z idealnym kondensatorem [9, s.89]

Do obwodów prądu przemiennego można wykorzystać prawa Kirchoffa, ale posługując

się wartościami chwilowymi napięcia i prądu.
Suma algebraiczna wartości chwilowych prądów w dowolnym węźle obwodu w każdej chwili
t jest równa zeru.

Σi = 0

Suma algebraiczna wartości chwilowych napięć na elementach oczka obwodu elektrycznego
jest równa zeru.

Σu = 0

Rysunek 11 przedstawia schemat obwodu elektrycznego z szeregowo połączonymi
elementami R, L, C.

Rys. 11. Schemat obwodu prądu przemiennego z szeregowo połączonymi elementami R, L, C [9, s.92]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rysunek 12 przedstawia schemat obwodu prądu przemiennego z dwiema gałęziami

równoległymi

Rys. 12. Schemat obwodu prądu przemiennego z dwiema gałęziami równoległymi [9, s.95]

Układy trójfazowe składają się z trzech źródeł napięcia i trzech obwodów odbiorczych.

Gdy przesunięcia fazowe obwodów będą jednakowe, wówczas w każdym obwodzie popłynie
prąd sinusoidalnie zmienny, przy czym prądy będą przesunięte o kat 2π/3 rad.

Układ trójfazowy w którym każde źródło wraz z zasilanym odbiorem stanowi odrębny

obwód  nazywa  się  nieskojarzonym  (rys.13a).Układ  taki  nie  jest  zbyt  korzystny  z  uwagi
na konieczność stosowania dużej  ilości przewodów. Stosuje się układy skojarzone (rys.13b),
w  których  przy  zmniejszonej  liczbie  przewodów  łączących  źródła  z  odbiornikami  prądy
i napięcia odbiorników są takie same jak w układach nieskojarzonych.

Rys. 13. Układy trójfazowe prądu przemiennego: a)nieskojarzony, b)skojarzony czteroprzewodowy [9, s.99]

Przewód przez który płynie prąd wypadkowy, nazywa się przewodem neutralnym N

(zerowym),  pozostałe  przewody  –  przewodami  fazowymi  i  oznacza  się  je  L1,  L2,  L3.
Przewody  fazowe  i  neutralny  nazywa  się  przewodami  roboczymi.  Punkt  wspólny  łączący
końce  uzwojeń  źródła  nazywa  się  punktem  neutralnym  N  (zerowym)  układu  zasilającego.
Punkt  neutralny  zazwyczaj  się  uziemia,  łączy  z  metalowym  przedmiotem  zakopanym
w ziemi. Jego potencjał staje się równy potencjałowi ziemi.

Napięcia między przewodami fazowymi - napięcia międzyfazowe.
Napięcia między przewodami fazowymi a przewodem neutralnym – napięcia fazowe.
Jednym z częściej wykonywanych pomiarów w przemyśle spożywczym jest pomiar mocy

pobieranej przez maszyny i urządzenia zainstalowane w zakładach. Znajomość tej wielkości
pozwala na określenie energochłonności, wydajności i sprawności procesu technologicznego
lub jego wycinków oraz strat powstających w czasie jego przebiegu.

W obwodach prądu przemiennego przebiegi napięcia i prądu mają charakter sinusoidalny.

Moc odbiornika prądu elektrycznego  jest określana przez iloczyn natężenia prądu płynącego
przez  odbiornik  i  napięcia  panującego  na  odbiorniku.  W  procesach  energetycznych
najbardziej interesująca jest moc czynna. Jednostką mocy czynnej (P)  jest wat [W].

P = U

I = R I

[9, s.87]

gdzie U

, I – wartości skuteczne napięcia i prądu, R – rezystancja

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ogólna klasyfikacja i budowa maszyn elektrycznych, w tym stosowanych

w przemyśle spożywczym.

Maszyny elektryczne to urządzenia przeznaczone do przetwarzania energii elektrycznej na

mechaniczną lub mechanicznej na elektryczną.
W zależności od kierunku przemiany energii maszyny elektryczne dzieli się na:

−

prądnice (generatory), przetwarzające energię mechaniczna na elektryczną,

−

silniki przetwarzające energię elektryczną na mechaniczną,

−

transformatory przetwarzające energię elektryczną o określonych parametrach na

energię elektryczną o innych parametrach [2, s.154]

W maszynach tych przetwarzanie energii odbywa się za pośrednictwem pola magnetycznego.
Są w nich wykorzystane zjawiska indukcji elektromagnetycznej oraz oddziaływania
elektrodynamicznego pola magnetycznego na przewody przewodzące prąd.
Zjawisko

indukcji

elektromagnetycznej,

inaczej

zjawisko

powstawania

siły

elektromotorycznej w przewodzie o dowolnym kształcie, może wystąpić gdy:

−

przemieszczany obwód przecina nieruchome pole magnetyczne lub na odwrót,

przemieszczane pole magnetyczne przecina nieruchomy przewód, oraz gdy pole
i przewód są w ruchu i nawzajem się przecinają,

−

zmieniające się pole magnetyczne jednego przewodu działa na drugi przewód,

w drugim przewodzie powstaje wówczas siła elektromotoryczna, zwana siłą
elektromotoryczną indukcji wzajemnej,

−

zmieniające się pole magnetyczne własne przewodu indukuje w nim siłę

elektromotoryczną, zwaną siłą elektromotoryczną samoindukcji albo indukcji własnej.

W maszynach elektrycznych można wyróżnić dwie zasadnicze części: magneśnicę i twornik.
Magneśnica  -  zawiera  elektromagnesy  lub  magnesy  trwałe  i  jest  źródłem  pola
magnetycznego.
Twornik jest to część maszyny, w której indukuje się  siła elektromotoryczna (w prądnicach)
lub w której powstają siły elektrodynamiczne (w silnikach).
Aby  maszyna  elektryczna  spełniała  swoją  funkcję  przynajmniej  jedna  jej  część  musi  być
ruchoma.  Najczęściej  w  rozwiązaniach  konstrukcyjnych  magneśnica  i  twornik  tworzą
współosiowo  umieszczone  cylindry,  z  których  nieruchomy  zewnętrzny  nazywa  się  stojanem
(statorem)  a  wewnętrzny,  obracający  się  wokół własnej osi -  wirnikiem  (rotorem).  Maszyny
wirujące dzieli się na dwie grupy:

−

maszyny prądu stałego,

−

maszyny prądu przemiennego.

Maszyny prądu przemiennego mogą być synchroniczne i asynchroniczne. Silnik

synchroniczny to taki, którego prędkość obrotowa jest stała i wymuszona przez prędkość
synchroniczną wirowania pola magnetycznego. Prędkość synchroniczna związana jest ściśle
z częstotliwością sieci zasilającej i sposobem uzwojenia.

Prędkość synchroniczna n

jest to prędkość obrotowa wirującego pola magnetycznego

[3, s.164]

f – częstotliwość napięcia [Hz],
p – liczba par biegunów.

Silniki synchroniczne stosowane są tylko w dużych zakładach przemysłowych,

w przemyśle spożywczym w cukrowniach. Silniki asynchroniczne prądu przemiennego,
zwane inaczej indukcyjnymi, mogą być trójfazowe i jednofazowe. Ze względu na stosunkowo
prostą ich budowę i zalety prądu przemiennego, maszyny te znalazły powszechne

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zastosowanie jako silniki napędzające różnego rodzaju urządzenia mechaniczne oraz jako
generatory wielkiej mocy.

Maszyny prądu stałego mają bardziej skomplikowaną budowę ale jednocześnie cechują

się lepszymi właściwościami regulacyjnymi i dynamicznymi. Stosuje się je w trakcji
elektrycznej i w wózkach akumulatorowych. Poza tym są stosowane jako maszyny
niewielkiej mocy w aparaturze kontrolno-pomiarowej i automatyce.

Budowa i zasada działania silników indukcyjnych trójfazowych

Silniki trójfazowe indukcyjne (rys.14) są najbardziej rozpowszechnionymi silnikami

napędowymi.  Stanowią  one  ponad  90%  wszystkich  eksploatowanych  w  przemyśle  silników
elektrycznych.  Przyczyniła  się  do  tego  prosta  i  tania  konstrukcja,  duża  sprawność  działania
oraz łatwość obsługi.

Silnik indukcyjny zbudowany jest z dwóch zasadniczych elementów – stojana

i wirnika. Zarówno stojan, jak i wirnik są wykonane z odpowiednio wykrojonych blach, które
połączone  ze  sobą  tworzą  pakiet.  W  pakiecie  stojana  są  żłobki,  w  których  znajdują  się
uzwojenia.  Obudowa  silnika  stanowi  ochronę  przed  szkodliwym  oddziaływaniem
środowiska na silnik oraz ochronę środowiska, w tym  i człowieka przed zagrożeniem, jakie
stwarza silnik.  W żłobkach pakietu wirnika umieszczone są pręty aluminiowe  lub  miedziane
połączone  ze  sobą  na  końcach.  Po  przyłączeniu  uzwojeń  stojana  do  układu  zasilającego
trójfazowego  przez  uzwojenia  te  popłyną  prądy  przesunięte  o  kat  2π/3  rad.    W  prętach
wirnika będących w zasięgu tego pola indukują się siły elektromotoryczne. Ponieważ pręty są
na końcach zwarte, więc pod wpływem tych sił płyną przez pręty prądy, którym towarzyszy
ich  własne  pole  magnetyczne.  Miedzy  polem  magnetycznym  pochodzącym  od  wirnika
a polem, które pochodzi od wirującego pola stojana zachodzi oddziaływanie, będące źródłem
tworzenia się  na obwodzie wirnika sił  stycznych. Siły te powodują że silnik  się obraca, a  na
jego  wale  występuje  moment  obrotowy.  Z  upływem  czasu  prędkość  obrotowa  wirnika
zwiększa  się,  lecz  równocześnie  zmniejsza  się  prędkość  przecinania  jego  przewodów  przez
linie wirującego pola magnetycznego. W rezultacie ustala się prędkość obrotowa wirnika. Jest
ona  niewiele  mniejsza  od  prędkości  synchronicznej  n

. Różnica między prędkością

synchroniczną n

a prędkością obrotową wirnika podzielona przez n

nazywa się poślizgiem

[9, s.199].

s =

−

Wartość poślizgu zależy od obciążenia silnika. Ze względu na to, że prędkość wirowania n
omawianych silników jest mniejsza od prędkości synchronicznej n

, maszyny te nazywa się

asynchronicznymi.

Istnieją dwa rozwiązania wirnika: pierścieniowy i klatkowy.
W wirniku pierścieniowym rdzeń magnetyczny, wykonany z blachy ze stali

elektrotechnicznej  jest  nasadzony  na  stalowy  wał.  Zewnętrzna  strona  rdzenia  jest
użłobkowana.  W  żłobkach  wirnika  umieszcza  się  trójfazowe  uzwojenie  wykonane  z  drutu
miedzianego,  analogicznie  jak  w  stojanie.  Końce  tych  uzwojeń  łączy  się  a  początki
wyprowadza do trzech odizolowanych od siebie pierścieni.

W wirniku klatkowym uzwojenie jest wykonane z nieizolowanych prętów osadzonych

w żłobkach. Pręty z obu czołowych stron są połączone za pomocą dwóch pierścieni
zwierających tworząc razem tzw. klatkę.

Zasada działania obu typów silników jest taka sama. Różnica w budowie wirników

wpływa na wartość prądu rozruchowego, pobieranego z sieci w czasie uruchamiania silnika
oraz na moment rozruchowy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 14. Silnik indukcyjny, 1 – tabliczka znamionowa, 2 – obudowa tabliczki zaciskowej,

3 – wał napędowy, 4 – obudowa silnika [9, s. 194]

Tabliczka znamionowa zawiera podstawowe informacje o silniku, niezbędne

do prawidłowego doboru i eksploatacji silnika:

−

znamionowe parametry elektryczne silnika (prąd, napięcie, częstotliwość, współczynnik

mocy),

−

znamionowe parametry mechaniczne (moc, sprawność, prędkość wirowania, masa),

−

informacje uzupełniające (typ silnika, nazwa lub symbol producenta, rok produkcji,

numer fabryczny).
Tabliczka zaciskowa zawiera zaciski przyłączeniowe za pomocą których obwody

elektryczne  maszyny  łączą  się  z  siecią  zasilającą.  Silniki  indukcyjne  trójfazowe  maja
zazwyczaj  sześć  zacisków,  do  których  są przyłączone końce  uzwojeń  stojana.  Początki tych
uzwojeń oznacza się  literami  U1, V1, W1 a końce odpowiednio  U2, V2, W2. Umożliwia to
w prosty sposób połączenie uzwojeń stojana w gwiazdę lub trójkąt

Przełącznik gwiazda – trójkąt zabezpiecza silnik przed przeciążeniem podczas jego

rozruchu. Dotyczy to takich silników, które podczas normalnej pracy są połączone w trójkąt.
Podczas  rozruchu  zmienia  się  układ  połączeń  stojana  w  ten  sposób,  że  łączy  się  ze  sobą
początki  wszystkich  uzwojeń  a  zasila  się  końce  (rys.15).  Ten  sposób  połączenia  (gwiazda)
powoduje  ograniczenie  natężenia  prądu,  dzięki  czemu  silnik  jest  zabezpieczony  przed
uszkodzeniem.

Rys. 15. Układy połączeń uzwojenia stojana silnika indukcyjnego: a) w gwiazdę, b) w trójkąt [3, s. 163]

Wał napędowy jest to element, za pomocą którego wytwarzana w silniku energia jest

przekazywana do urządzenia napędzanego.

Prądnice prądu stałego i przemiennego

Prądnice elektryczne to maszyny elektryczne przetwarzające energię mechaniczną
dostarczoną przez silnik napędowy na energię elektryczną prądu stałego lub przemiennego.
Prądnica prądu stałego swoją budową przypomina silnik (rys. 16).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys.16. Przekrój maszyny prądu stałego, 1-jarzmo, 2- rdzeń bieguna głównego, 3- nabiegunnik, 4- rdzeń

bieguna komutacyjnego, 5- uzwojenie bieguna głównego, 6- uzwojenie bieguna komutacyjnego, 7- wirnik,

8- uzwojenie wirnika, 9-komutator, 10 –szczotka [3, s. 180]

Działanie prądnic opiera się na zjawisku wzbudzania się (indukowania) prądu

elektrycznego  w  przewodnikach,  znajdujących  się  w  zasięgu  działania  pola  magnetycznego.
Zależnie  od  sposobu  wytwarzania  pola  magnetycznego  prądnice  prądu  stałego  dzieli  się  na:
prądnice z magnesami trwałymi oraz prądnice z elektromagnesami. W zależności od zasilania
uzwojenia  stojana  dzieli  się  je  na:  obcowzbudne,  jeśli  uzwojenie  wzbudzające  jest  zasilane
z obcego źródła napięcia i samowzbudne (bocznikowe, szeregowe, bocznikowo-szeregowe) –
uzwojenie  wzbudzające  zasilane  jest  napięciem,  które  indukuje  się  w  uzwojeniach  własnego
wirnika. W prądnicach prądu stałego SEM jest prostowana za pomocą komutatora (komutator
służy  do  prostowania  prądu  i  doprowadzania  go    z  uzwojenia  twornika  do  obwodu
zewnętrznego  lub  odwrotnie),  a  w  prądnicach  prądu  przemiennego  doprowadzana  do
zacisków wyjściowych  bezpośrednio, gdy uzwojenie twornikowe znajduje się w stojanie  lub
za pomocą pierścieni ślizgowych, gdy uzwojenie twornikowe jest w wirniku.
Prądnice  prądu  stałego  stosuje  się  jako  maszyny  robocze  –  w  elektrowniach  prądu  stałego
i  do  bezpośredniego  zasilania  np.  spawarek,  baterii  akumulatorów  urządzeń  elektrycznych
w pojazdach, jako mierniki prędkości obrotowej.
Prądnice  prądu  przemiennego  wykonuje  się  najczęściej  jako  prądnice  synchroniczne,
trójfazowe  powszechnie  stosowane  w  elektrowniach  prądu  przemiennego.  Rzadziej  są
stosowane prądnice indukcyjne.

Budowa i zasada działania transformatorów jedno- i trójfazowych.
Transformatory to maszyny elektryczne służące do obniżania lub podwyższania

napięcia.  Szczególne  jest  to  istotne  przy  przesyłaniu  energii  na  duże  odległości,  gdzie
w  elektrowniach  instaluje  się  urządzenie  zwiększające  napięcie,  a  na  końcu  linii
przesyłowych  –  urządzenia  obniżające  napięcie  tak,  aby  do  odbiorcy  trafiała  energia
o odpowiednich  parametrach.  Oprócz  przesyłania  energii  transformatory  znalazły
zastosowanie w różnego rodzaju urządzeniach elektrycznych, elektronicznych, pomiarowych.

Transformator jednofazowy składa się z rdzenia stalowego stanowiącego zamknięty

obwód  magnetyczny  oraz  umieszczonych  na  nim  uzwojeń  pierwotnego  i  wtórnego.
Uzwojenie  do  którego  doprowadzana  jest  energia  nazywa  się  pierwotnym,  uzwojenie,
z  którego  jest  pobierana  –  wtórnym.  Uzwojenie  o  większej  liczbie  zwojów  N

– uzwojenie

górnego napięcia, uzwojenie o mniejszej liczbie zwojów N

– uzwojenie dolnego napięcia.

W transformatorach podwyższających napięcie uzwojenie pierwotne jest uzwojeniem dolnego
napięcia,  natomiast  uzwojenie  wtórne  –  uzwojeniem  górnego  napięcia.  W  transformatorach
obniżających  napięcie  jest  odwrotnie.  Aby  zmniejszyć  straty  magnetyczne  rdzeń
transformatora  wykonuje  się  z  pakietu  izolowanych  między  sobą  blach  stalowych,  silnie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

nakrzemionych. Pionowe części rdzenia, na których nawinięte są uzwojenia – kolumny,
części poziome łączące kolumny – jarzma (rys. 17)

Rys. 17. Budowa transformatora jednofazowego [3, s. 155]

Transformator trójfazowy można potraktować jako połączenie trzech transformatorów

jednofazowych mających wspólny rdzeń. Rdzeń transformatora trójfazowego składa się
z trzech kolumn połączonych dwoma jarzmami. Na każdej kolumnie jest nawinięte uzwojenie
pierwotne i wtórne jednej fazy. Uzwojenia te łączy się tworząc różne układy w zależności od
przeznaczenia transformatora. Uzwojenia pierwotne oznacza się cyfrą 1 a wtórne – cyfrą 2
(rys. 18)

Rys. 18. Transformator trójfazowy: a) budowa,

b) schemat uzwojeń połączonych w gwiazdę [3, s.156]

W zależności od systemu chłodzenia transformatory dzielą się na:

−

suche – ciepło jest odprowadzane przez otaczające powietrze,

−

olejowe – czynnikiem chłodzącym i jednocześnie izolującym jest olej izolacyjny.

W zależności od przeznaczenia rozróżnia się transformatory mocy, pomiarowe (przekładniki),
spawalnicze, impulsowe, dzwonkowe i autotransformatory.

Budowa i zasada działania elektromagnesów
Elektromagnes jest to zwojnica (inaczej solenoid lub potocznie cewka) z rdzeniem

w  środku  wykonanym  z  ferromagnetyka,  w  której  płynie  prąd  (rys.19)  .  Rdzeniem  jest
na  ogół  stal  miękka  czyli  niehartowana.  Szybko  się  ona  magnesuje,  a  po  ustąpieniu
zewnętrznego  pola  magnetycznego  szybko  się  rozmagnesowuje.  W  elektromagnesach  prądu
przemiennego  (natężenie  i  napięcie  zmienia  się  sinusoidalnie)  rdzenie  wykonuje  się  z  blach
poprzedzielanych  izolacją  w  celu  zmniejszenia  strat  energii  powodowanych  prądami
wirowymi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 19. Elektromagnes: a) prosty, b) napędzający zestyk elektryczny

1 – uzwojenie, 2 – rdzeń, 3 – zwora, 4- sprężyna, 5 – zestyk [9, s.71]

Pole magnetyczne wytwarzane przez elektromagnes wzrasta po zwiększeniu liczby

zwojów lub natężenia przepływającego prądu przy stałej długości zwojnicy. Im więcej cewka
ma zwojów oraz im większy przepływa przez nią prąd, tym silniejsze jest pole magnetyczne
elektromagnesu.

Obecnie najsilniejsze elektromagnesy buduje się przy użyciu cewek nadprzewodzących.

Są one wykonane z materiałów zwanych nadprzewodnikami, nie wykazujących żadnego
oporu elektrycznego w bardzo niskich temperaturach (poniżej -200

C). Fizycy szukają tanich

nadprzewodników wysokotemperaturowych co rozpowszechni silne elektromagnesy
nadprzewodzące. Elektromagnesy znajdują się w prądnicach czyli urządzeniach do
wytwarzania

prądu

elektrycznego

silnikach

elektrycznych

stosowanych

w najróżnorodniejszych urządzeniach. Elektromagnesy znajdują się w automatycznych
bezpiecznikach

domowej

instalacji

elektrycznej

wyłącznikach

nadmiarowych

w elektrycznych stacjach zasilających. Wchodzą w skład głowic zapisujących i odczytujących
informacje na magnetycznych nośnikach: taśmach magnetofonowych, dyskach twardych
komputerów i dyskietkach. Są również stosowane w miernikach elektrycznych.

Budowa i zasada działania przyrządów do pomiaru wielkości elektrycznych.
Elektryczne przyrządy pomiarowe można klasyfikować według różnych kryteriów:

zasady działania, rodzaju prądu stałego albo zmiennego, mierzonej wielkości oraz stopnia
dokładności.

Najczęściej spotykanymi miernikami są urządzenia do pomiaru napięcia, natężenia oraz

ilości energii elektrycznej.

Podstawowymi elementami przyrządów pomiarowych są: urządzenia odczytowe,

ustrój pomiarowy i obudowa.

Urządzenie odczytowe umożliwia odczytanie wartości mierzonej wielkości.

Do najczęściej stosowanych należą urządzenia odczytowe analogowe, w których informacja
jest podawana przez odchylająca się wskazówkę i cyfrowe, w których informacja o mierzonej
wielkości jest podawana w postaci uporządkowanego zbioru cyfr.

Ustroje pomiarowe to urządzenia, w których mierzone wielkości są przetwarzane na

sygnały  przekazywane  do  urządzenia  odczytowego.  Mogą  być  przetwornikami
elektromechanicznymi  lub  elektronicznymi.  W  ustrojach  elektromechanicznych  jest
wytwarzany moment napędowy proporcjonalny do wartości wielkości mierzonej. Najczęściej
spotykanymi  przyrządami  elektromechanicznymi  są  przyrządy  magnetoelektryczne,
elektromagnetyczne, elektrodynamiczne i indukcyjne.

Najprostszy rodzaj mierników magnetoelektrycznych (rys. 20) stanowią amperomierze

bezpośrednie. Cały mierzony prąd płynie przez ustrój dlatego nie wymagają dodatkowego
układu pomiarowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 20. Budowa ustroju magnetoelektrycznego: 1 – magnes trwały, 2 – cewka pomiarowa,

3 – rdzeń cewki, 4 – sprężyny zwrotne, 5 – nabiegunniki [3, s.114]

Pomiaru napięcia dokonuje się za pomocą woltomierzy (rys. 21)

Rys. 21. Budowa woltomierza [6, s. 37]

Zaciski woltomierza są połączone za pośrednictwem opornika R z ruchomą cewką,

umieszczoną w polu działania magnesu trwałego. Cewka ta może obracać się wokół osi, a jej
doprowadzenia elektryczne są wykonane w postaci cienkich sprężyn spiralnych. Przyłożone
do zacisków woltomierza napięcie U powoduje przepływ przez cewkę prądu o natężeniu I,
którego wartość wynika z oporu samej cewki R

i opornika R.

I =

[6, s. 38]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Prąd  płynący  przez  cewkę  powoduje  powstanie  wokół  niej  pola  magnetycznego
proporcjonalnego  do  wartości  jego  natężenia.  Pole  to  obraca  cewkę  wokół  osi  o  kąt
proporcjonalny  do  napięcia  U,  przyłożonego  między  zaciskami  woltomierza.  Związana
z cewką wskazówka umożliwia odczytanie wartości kąta na tarczy.

W ustrojach pomiarowych elektronicznych wartość wielkości mierzonej jest przetwarzana

na sygnał dyskretny (impulsy). Operacje te wykonują zazwyczaj złożone układy
elektroniczne.

Obudowa przyrządu pomiarowego łączy w jedną całość ustrój pomiarowy i urządzenia

odczytowe, chroni te części przed szkodliwym działaniem czynników środowiskowych oraz
chroni środowisko przed niepożądanymi skutkami, jakie mogą wystąpić podczas pracy
przyrządu pomiarowego.

Obecnie coraz popularniejsze stają się przyrządy pomiarowe elektroniczne. Zapewniają

większą  dokładność  pomiaru,  umożliwiają  szybkie  dokonywanie  pomiarów,  wykazują  niski
pobór  energii  z  badanego  obwodu,  umożliwiają  bezpośredni  odczyt  przez  obserwatora,  co
znacznie  zmniejsza  błąd  odczytu  w  porównaniu  z  przyrządami  analogowymi
(wskazówkowymi).  Dodatkową  zaletą  układów  elektronicznych  jest  to,  że  mogą  to  być
przyrządy  wielofunkcyjne  i  wielozakresowe.  Ponadto  mają  stosunkowo  małe  wymiary
i niewielki ciężar.

Instalacje elektryczne

Odbiorniki  elektryczne,  którymi  są  najczęściej  silniki,  grzejniki  i  lampy  oświetleniowe,
muszą  być  w  odpowiedni  sposób  połączone  ze  źródłem  zasilania.  Układ  połączeń,  zwany
instalacją  elektryczną  składa  się  z  przewodów,  gniazd  przyłączeniowych,  wyłączników
i  urządzeń  zabezpieczających.  Przewody  elektryczne  mają  zróżnicowane  w  zależności  od
przeznaczenia  wymiary  i  konstrukcje.  Wszystkie  jednak  składają  się  z  części  przewodzącej
(tzw.  żyły),  wykonanej  z  materiału  o  dobrym,  przewodnictwie  elektrycznym  –  miedź  lub
aluminium,  oraz  z  osłony  izolacyjnej,  zabezpieczającej  przed  porażeniem  ludzi,  zwarciem.
Każda  instalacja  elektryczna  jest  zabezpieczona  przed  nadmiernym  obciążeniem  za  pomocą
bezpieczników.

Elektrotermia

Energia prądu elektrycznego płynącego przez przewodnik o oporze R, zamienia się na ciepło,
którego wartość jest wyrażona wzorem:

Q = R I

[6, s.44]

Q – ilość wydzielonego ciepła [J],
R – opór przewodnika [Ω],
I – natężenie prądu płynącego przez przewodnik [A],
t – czas przepływu [s].

Ciepło  to  powoduje  wzrost  temperatury  przewodnika.  Wydzielanie  się  ciepła  jest
wykorzystywane  w  urządzeniach  grzewczych  –  kuchenki  elektryczne,  piecyki,  piece
przemysłowe, promienniki podczerwieni, suszarki.
Gdy  natężenie  prądu  jest  dostateczni  duże,  drut  metalowy  nagrzewa  się  w  takim  stopniu,
że  wysyła  promieniowanie  widzialne  (światło).  Zjawisko  to  wykorzystano  w  budowie
żarówki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonywania ćwiczeń

1.  Czy wiesz, co to jest siła elektromotoryczna?
2.  Jakie są najważniejsze elementy obwodu elektrycznego?
3.  Jak brzmi uogólnione prawo Ohma?
4.  Co to są transformatory?
5.  Co to są elektromagnesy?
6.  Czym różni się połączenie w trójkąt i gwiazdę?
7.  Jakie są najczęściej spotykane silniki w przemyśle spożywczym?
8.  Co to są prądnice i jak są zbudowane?
9.  Co to są silniki prądu stałego i jak są zbudowane?
10.  Od czego zależy ilość wydzielanego ciepła przy przepływie prądu?
11.  Co to jest instalacja elektryczna?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Odczytaj schematy obwodów elektrycznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  wyszukać w materiałach informacje na temat obwodów elektrycznych,
2)  rozpoznać elementy obwodów elektrycznych,
3)  określić elementy obwodu połączone szeregowo i równolegle,
4)  określić kierunek przepływu prądu elektrycznego,
5)  określić spadki napięć na poszczególnych elementach obwodu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

plansze i foliogramy przedstawiające schematy obwodów elektrycznych,

−

filmy dydaktyczne na temat budowy i zasady działania maszyn i urządzeń elektrycznych,
ich bezpiecznej eksploatacji i zastosowania w przemyśle spożywczym,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Wyjaśnij budowę i zasaę działania silnika indukcyjnego trójfazowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)   wyszukać w materiałach informacje na temat silników elektrycznych,
2)  rozróżnić i nazwać elementy wirujące i nieruchome silnika,
3)  wyjaśnić zasadność stosowania przełącznika gwiazda - trójkąt  w celu rozruchu silnika,
4)  określić wady i zalety silnika trójfazowego.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

modele silników elektrycznych,

−

katalogi maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

plansze i foliogramy przedstawiające budowę maszyn i urządzeń elektrycznych,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

filmy dydaktyczne na temat budowy i zasady działania maszyn i urządzeń elektrycznych,
ich bezpiecznej eksploatacji i zastosowania w przemyśle spożywczym,

−

literatura [9].

Ćwiczenie 3

Wyjaśnij budowę i zasadę działania silnika prądu stałego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  wyszukać w materiałach informacje na temat silników elektrycznych,
2)  rozróżniać i nazywać elementy wirujące i nieruchome silnika,
3)  określić obszar zastosowania poszczególnych typów silników prądu stałego,
4)  określić podstawowe wady i zalety silników prądu stałego

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

modele silników prądu stałego,

−

katalogi maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

plansze i foliogramy przedstawiające budowę maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

filmy dydaktyczne na temat budowy i zasady działania maszyn i urządzeń elektrycznych,
ich bezpiecznej eksploatacji i zastosowania w przemyśle spożywczym,

−

literatura [9].

Ćwiczenie 4

Wyjaśnij budowę i zasadę działania przyrządów do pomiaru wielkości elektrycznych

(woltomierze, amperomierze, omomierze, watomierze).

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) wyszukać w materiałach informacje na temat przyrządów do pomiaru wielkości

elektrycznych,

2)  określić przeznaczenie poszczególnych przyrządów pomiarowych,
3)  określić sposób podłączania poszczególnych mierników do obwodu elektrycznego,
4)  przeanalizować budowę wybranego miernika magnetoelektrycznego.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przyrządy pomiarowe,

−

plansze i foliogramy przedstawiające budowę przyrządów do pomiarów wielkości
elektrycznych,

−

filmy dydaktyczne na temat budowy i zasady działania maszyn i urządzeń elektrycznych,
ich bezpiecznej eksploatacji i zastosowania w przemyśle spożywczym,

−

literatura [9]

Ćwiczenie 5

Dokonaj pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat,
2)  zbudować obwód elektryczny według schematów,
3)  zmierzyć wskazane parametry,
4)  zanotować uzyskane wyniki.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

plansze i foliogramy przedstawiające schematy obwodów elektrycznych,

−

plansze i foliogramy przyrządów do pomiarów wielkości elektrycznych,

−

przyrządy pomiarowe,

−

filmy dydaktyczne na temat budowy i zasady działania maszyn i urządzeń elektrycznych,
ich bezpiecznej eksploatacji i zastosowania w przemyśle spożywczym,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

rozróżnić silniki elektryczne?



rozróżnić prądnice?



określić budowę i zasadę działania silnika indukcyjnego trójfazowego?



określić budowę prądnicy?



określić przeznaczenie silników, prądnic, transformatorów?



wyjaśnić budowę transformatorów?



rozróżnić mierniki elektryczne?



określić elementy obwodu elektrycznego?



rozróżnić połączenia szeregowe i równoległe?



10) określić sposób podłączania poszczególnych mierników do obwodów

elektrycznych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Bezpieczna eksploatacja maszyn i urządzeń elektrycznych

w przemyśle spożywczym

4.2.1. Materiał nauczania

Oddziaływanie prądu elektrycznego na organizm ludzki
Urządzenia elektryczne stwarzają specyficzne, niespotykane przy innych urządzeniach

możliwości  zagrożenia  zdrowia  a  nawet  życia  ludzkiego.  Uszkodzenie  izolacji  urządzeń
elektrycznych, ich niewłaściwe wykonanie lub konserwacja oraz nieprzestrzeganie przepisów
bezpieczeństwa pracy mogą bowiem być przyczyną znalezienia się człowieka pod napięciem,
wskutek  czego  przez  ciało  będzie  przepływał  prąd  elektryczny.  Stan  taki  to  rażenie,  prąd
przepływający  przez  człowieka  –  prąd  rażeniowy.  Do  najniebezpieczniejszych  skutków
przepływu  prądu  rażeniowego  należą  zaburzenia  w  krwiobiegu,  w  oddychaniu,  spalenie
tkanki skórnej, tkanki mięśni lub narządów wewnętrznych.

Zaburzenia w krwiobiegu są spowodowane działaniem prądu na serce. Po przekroczeniu

pewnej wartości prąd ten wywołuje migotanie komór sercowych i może doprowadzić do
całkowitego ustania pracy serca.

Zaburzenia w oddychaniu są spowodowane bezpośrednim działaniem prądu na mięśnie

klatki piersiowej lub na ośrodki w mózgu sterujące działaniem klatki piersiowej. Może to
doprowadzić do całkowitego ustania pracy płuc.

Spalenie tkanki skórnej, mięśniowej lub narządów wewnętrznych człowieka jest

wynikiem cieplnego działania prądu i prowadzi do zaniku czynności tych części organizmu.

Skutki działania prądu rażeniowego na organizm ludzki zależy od rodzaju prądu,

wartości, częstotliwości, czasu drogi przepływu oraz indywidualnych cech człowieka.

Prąd stały oraz prądy o bardzo małych lub bardzo dużych częstotliwościach są mniej

niebezpieczne niż prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz i tej samej wartości.

Ujemne skutki wzrastają wraz ze wzrostem jego wartości i czasu przepływu.
Najbardziej niebezpieczne skutki wywołuje prąd przepływający przez klatkę piersiową.
Wrażliwość na działanie prądu zależy od cech osobniczych (wiek, płeć, skłonność do

pocenia się).

Graniczne prądy rażeniowe i dopuszczalne napięcia
Zdolność do odczuwania prądu rażeniowego – próg odczuwania dla prądów

przemiennych o częstotliwości 15-1000 Hz wynosi 0,5 mA. Nie zależy on od czasu rażenia t

Możliwość uwolnienia się człowieka od części będących pod napięciem – próg
samouwolnienia, przy prądach przemiennych wynosi:
10 mA

gdy t

= 10 s,

20 mA

gdy t

= 1 s,

Ok. 120 mA gdy t

= 0,1 s.

Najgroźniejsze  jest  przekroczenie  progu  fibrylacji, migotania serca,  dlatego też uznaje  się  je
za kryterium zagrożenia
50 mA

gdy t

= 1 s,

50-500 mA

gdy t

= 0,1 – 1 s,

500 mA

gdy t

< 0,1 s.

Posługiwanie się wartościami natężenia prądu jest w praktyce niewygodne. Łatwiej

posługiwać  się  wartościami  dopuszczalnych  napięć,  które  uzyskuje  się  przez  pomnożenie
wartości  prądów  dopuszczalnych  przez  wartość  impedancji  ciała  człowieka.  Ponieważ
impedancja  ciała  człowieka  może  zawierać  się  w  szerokich  granicach,  do  wyznaczenia
dopuszczalnych  napięć  przyjmuje  się  impedancję  modelową.  Jest  ona  bliska  wartości

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

impedancji  ciała  człowieka  i  wynosi  1000  Ω  przy  uszkodzeniu  naskórka  lub  przy  silnym
zmoczeniu naskórka roztworem wodnym soli.
W  urządzeniach  elektrycznych  prądu  przemiennego,  którego  napięcie  znamionowe  nie
przekracza  1000  V,  napięcie  dopuszczalne,  pod  którego  działaniem  może  się  znaleźć
człowiek,  podaje  się  jedynie  dla  rażeń  długotrwałych  (t

> 5s). Wartości napięć

dopuszczalnych  odnoszą  się  do  sytuacji,  w  których  człowiek  dotyka  części  przewodzących
znajdujących  się  pod  napięciem  w  normalnych  warunkach  pracy  urządzeń  elektrycznych
(napięcie  robocze,  względem  ziemi),  lub  które  znalazły  się  pod  napięciem  na  skutek
uszkodzenia izolacji roboczej urządzeń (napięcie dotykowe).

Techniczne środki ochrony przeciwporażeniowej

Środki ochrony przeciwporażeniowej mają na celu całkowite wykluczenie lub zmniejszenie
do minimum prawdopodobieństwa powstania nieszczęśliwych wypadków wskutek porażenia
prądem elektrycznym. Można je podzielić na środki techniczne i organizacyjne.
Środki techniczne można z kolei podzielić na:

−

środki do równoczesnej ochrony przed dotykiem pośrednim i bezpośrednim,

−

środki ochrony przed dotykiem bezpośrednim (podstawowa),

−

środki ochrony przed dotykiem pośrednim (dodatkowa).
Dotyk bezpośredni – styczność z częściami, na których podczas normalnej pracy urządzeń

elektrycznych utrzymuje się napięcie robocze.

Dotyk pośredni – styczność z częściami, na których może się pojawić napięcie dotykowe

na skutek uszkodzenia izolacji.

Równoczesna ochrona przed dotykiem pośrednim i bezpośrednim, polega na

zastosowaniu obwodów odbiorczych o bardzo niskich napięciach, nie przekraczających 50 V
oraz spełniających wymagania dotyczące niezawodnego odizolowania części roboczych
od innych obwodów.

Ochrona przed dotykiem bezpośrednim (podstawowa) polega na zastosowaniu: izolacji

podstawowej, osłony, ogrodzenia lub umieszczenia poza zasięgiem ręki.

Izolacja podstawowa powinna osłaniać wszystkie dostępne części mogące się znaleźć pod

napięciem roboczym w warunkach normalnej pracy maszyn i urządzeń. Musi być wykonana
z materiału izolacyjnego trwałego i nie dającego się usunąć bez zniszczenia.

Osłony muszą zapewniać ochronę przed dotknięciem części pod napięciem palcem lub

inną częścią ciała. Otwarcie lub usunięcie osłon nie powinno być możliwe bez użycia klucza
lub narzędzi, chyba że przed otwarciem osłony następuje automatyczne wyłączenie zasilania.

Ogrodzenia służą do ochrony przed niezamierzonym bezpośrednim dotykiem. Stosuje się

pomieszczeniach

lub

terenach

wydzielonych,

dostępnych

dla

osób

wykwalifikowanych i upoważnionych do obsługi urządzeń elektrycznych z nieizolowanymi,
dostępnymi częściami roboczymi.

Umieszczenie poza zasięgiem ręki dotyczy części nieosłoniętych, znajdujących się pod

napięciem  roboczym,  na  wysokości  co  najmniej  2,5  m  nad  poziomem  stanowiska,
na    którym  może  stać  człowiek  lub  w  odległości  co  najmniej  1,25  m  w  bok  lub  w  dół
od  stanowiska.  Ten  środek  stosuje  się  w  pomieszczeniach  lub  na  terenach  wydzielonych,
dostępnych  dla  osób  wykwalifikowanych  w  zakresie  bezpiecznej  obsługi  urządzeń
elektrycznych i upoważnionych do przebywania w tych obszarach.

Ochrona przed dotykiem pośrednim polega na zastosowaniu:

−

samoczynnego wyłączania zasilania,

−

urządzenia II klasy ochronności (izolacji ochronnej),

−

separacji elektrycznej.

Każdy z wymienionych środków można zastosować niezależnie, ale ich zakres stosowania
jest różny. Zależy on od tego jaki to jest rodzaj odbiornika, od tego czy punkt neutralny jest
połączony z ziemią czy nie, od sposobu rozprowadzenia przewodów ochronnych. Najczęściej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

stosowanym jest samoczynne wyłączenie zasilania urządzenia (obwodu), w którym nastąpiło
uszkodzenie  i  napięcie  dotykowe  mogłoby  zagrażać  ludziom.  Wyłączenie  uszkodzonego
obwodu musi nastąpić samoczynnie, ale też w odpowiednio krótkim czasie.
Ochrona przez zastosowanie urządzeń II klasy ochronności polega na zastosowaniu urządzeń,
których  układ  izolacyjny  lub  pojedyncza  izolacja  a  także  obudowa  izolacyjna  mają
co najmniej  podwójną  wytrzymałość  w  stosunku do wymagań  stawianych  izolacji  roboczej.
Prawdopodobieństwo uszkodzenia takiej izolacji jest znikome.
Ochrona  przez  zastosowanie  separacji elektrycznej polega  na zasilaniu  obwodu odbiorczego
przez  transformator  separacyjny  tak  wykonany,  że  wykluczona  jest  możliwość  zwarcia
między jego uzwojeniem pierwotnym i wtórnym.

Sprzęt ochronny
Sprzęt ochronny (zwiększający bezpieczeństwo pracy) dzieli się na: izolacyjny,

wskazujący na obecność napięcia, zabezpieczający i ostrzegawczy (rys.22).
Sprzęt  izolacyjny  służy  do  odizolowania  pracowników, od  części które  mogą  się znajdować
pod  napięciem:  drążki  izolacyjne,  kleszcze  izolacyjne,  narzędzia  izolacyjne,  rękawice,
półbuty, kalosze izolacyjne, pomosty izolacyjne.
Sprzęt wskazujący umożliwia sprawdzenie obecności lub braku napięcia: wskaźniki napięcia,
woltomierze.
Sprzęt  zabezpieczający  i  ostrzegawczy:  przenośne  uziemiacze,  ogrodzenia,  płyty  izolacyjne,
tablice - ostrzegawcze, nakazu, zakazu i informacyjne.

Rys. 22. Sprzęt ochronny a) drążek izolacyjny, b) kleszcze izolacyjne, c) dwubiegunowy wskaźnik niskiego

napięcia, d) jednoprzewodowy uziemiacz przenośny, e) kalosze, f) rękawice, g) tablica ostrzegawcza [9, s. 303]

Zasady bezpiecznej obsługi urządzeń elektrycznych

−

nie zbliżać się i nie dotykać urządzeń elektrycznych, jeśli nie zachodzi taka potrzeba,

−

wszystkie prace remontowe i konserwacyjne mogą być wykonywane wyłącznie przez

osoby do tego upoważnione (za wyjątkiem wymiany żarówek i wkładek
bezpiecznikowych w nieprzemysłowych instalacjach odbiorczych),

−

przed wykonaniem czynności łączeniowych, wymianą bezpieczników lub żarówek należy

sprawdzić stan urządzeń, szczególnie stan ich obudów i widocznych części izolacyjnych.
(w razie zauważenia jakiegokolwiek uszkodzenia zaniechać przewidzianych czynności),

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

przed wymianą żarówek i wkładek bezpiecznikowych należy, o ile jest to możliwe,

wyłączyć naprawiany obwód, aby na odkrytych częściach przewodzących nie było
napięcia,

−

w celu połączenia lub rozłączenia wtyczki i gniazda wtyczkowego należy chwytać

za obudowę wtyczki (niedopuszczalne jest pociąganie przewodu),

−

nie należy dotykać jakichkolwiek części elektrycznych mokrymi lub skaleczonymi

rękami,

−

dotykając urządzeń elektrycznych nie należy równocześnie chwytać uziemionych

metalowych przedmiotów,

−

po zauważeniu jakiejkolwiek nieprawidłowości w pracy urządzeń elektrycznych lub ich

uszkodzenia, należy w pierwszej kolejności odłączyć je od sieci zasilającej. Jeśli
wykonanie takich czynności nie jest bezpieczne, należy ich zaniechać i zwrócić się
o pomoc do osób mających odpowiednie kwalifikacje.

Ratowanie człowieka rażonego prądem elektrycznym

Człowiek  rażony  prądem  powinien  być  zbadany  przez  lekarza  i  w  razie  potrzeby  poddany
leczeniu w zakładzie leczniczym.
W  wielu    sytuacjach  ciężar  pierwszej  pomocy  spada  na  osoby  przygodne,  świadków
wypadku. Pomoc ta powinna być udzielona jak najbardziej poprawnie i z  zachowaniem zasad
zapewniających bezpieczeństwo ratującego.
Jeśli rażony znajduje się ciągle pod napięciem należy:

−

uwolnić go spod napięcia, przez szybkie wyłączenie obwodu elektrycznego zasilającego

miejsce  wypadku.  Jeśli  nie  jest  to  możliwe,  należy  rażonego odciągnąć  od  przedmiotów
lub urządzeń znajdujących się pod napięciem posługując  się przedmiotami  stanowiącymi
dobrą  izolację.  Można  w  ostateczności  rękoma,  ale  należy  wtedy  stać  na  powierzchni
izolowanej i chwytać rażonego przez materiał izolacyjny,

−

rozpoznać skutki rażenia i stan jego zdrowia,

−

zależnie od rozpoznania zastosować właściwą metodę ratowania.

Jeśli osoba rażona jest przytomna można opatrzyć rany i przewieźć do lekarza.
Jeśli  jest  nieprzytomna,  ustalić  objawy  –  zaburzenia  lub  zanik  oddychania,  zaburzenia  lub
wstrzymanie krążenia krwi.
Objawy  zaniku  oddychania  –  brak  poruszania  się  klatki  piersiowej,  brak  szmerów
wydychanego powietrza, stopniowe narastanie sinicy twarzy i paznokci.
Objawy  wstrzymania  krążenia  krwi  –  brak  tętna  na  dużych  naczyniach  tętniczych,  brak
oddechu, utrata przytomności, zwiotczenie mięśni.
Po  stwierdzeniu  zaburzeń  lub  zaniku  oddychania  należy  sprawdzić  drożność  dróg
oddechowych,  ewentualnie  usunąć  przyczyny  niedrożności  i    zabezpieczyć  przed  ich
ponownym pojawieniem się.
Jeśli wykluczymy tą możliwość, należy przystąpić do sztucznego oddychania.
Jeśli  u  rażonego  nie  wyczuwa  się  tętna  lub  jest  ono  nierównomierne,  należy  przeprowadzić
pośredni masaż serc przez miarowe, silne uciskanie dolnej części mostka.
Po  przywróceniu  rannemu  oddechu  i  krążenia  krwi  można,  po  opatrzeniu  ran
przetransportować go do zakładu  leczniczego. Jednakże jeśli  jest możliwość  błyskawicznego
przewiezienia  go  do  lekarza  wykonując  jednocześnie  czynności  przywracające  oddech
i krążenie, należy to uczynić, ponieważ zwiększa się w ten sposób szanse uratowania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonywania ćwiczeń.

1.  Jakie skutki może wywołać prąd przepływający przez ciało człowieka?
2.  Od czego zależą skutki rażenia prądem?
3.  Jak się nazywają progi prądowe ustalone na podstawie analizy skutków rażenia ludzi?
4.  Co to jest dotyk pośredni i bezpośredni?
5.  Jakie znasz środki ochrony przeciwporażeniowej?
6.  Jakie  znasz  sposoby  ochrony  podstawowej  (przed  dotykiem  bezpośrednim),  a  jakie

dodatkowej (pośrednim)?

7.  Jakie znasz rodzaje sprzętu ochronnego?
8.  Jakie znasz zasady bezpiecznej obsługi urządzeń elektrycznych?
9.  Co powinien zrobić ratujący, jeśli rażony ciągle jest pod napięciem?
10. Co należy zrobić jeśli rażony jest przytomny a co jeśli nie jest?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zlokalizuj uszkodzenia maszyn i urządzeń elektrycznych przemysłu spożywczego

z zachowaniem zasad ich bezpiecznej eksploatacji.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat bezpiecznej eksploatacji

maszyn i urządzeń elektrycznych,

2) wskazać rodzaje uszkodzeń zewnętrznych świadczących o niesprawności maszyny

elektrycznej lub całego układu,

3) zastosować procedury postępowania w sytuacjach awaryjnych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

katalogi maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

plansze i foliogramy przedstawiające budowę maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

filmy dydaktyczne na temat budowy i zasady działania maszyn i urządzeń elektrycznych,
ich bezpiecznej eksploatacji i zastosowania w przemyśle spożywczym,

−

literatura [6].

Ćwiczenie 2

Odczytaj instrukcji obsługi wybranych urządzeń elektrycznych ze szczegółowym

uwzględnieniem przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat dokumentacji techniczno-

ruchowej maszyn i urządzeń elektrycznych w przemyśle spożywczym,

2) wyjaśnić znaczenie instrukcji obsługi maszyn i urządzeń elektrycznych dla zdrowia

i bezpieczeństwa pracownika,

3) przeanalizować poszczególną dokumentację zwracając szczególną uwagę na przepisy bhp.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcje dotyczące eksploatacji maszyn i urządzeń elektrycznych w przemyśle
spożywczym,

−

filmy dydaktyczne na temat budowy i zasady działania maszyn i urządzeń elektrycznych,
ich bezpiecznej eksploatacji i zastosowania w przemyśle spożywczym,

−

literatura [6].

Ćwiczenie 3

Dokonaj pomiaru parametrów maszyn i urządzeń elektrycznych w oparciu

o dokumentację techniczną.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat maszyn i urządzeń

elektrycznych stosowanych w przemyśle spożywczym,

2) dokonać pomiaru rezystancji wewnętrznej,
3) dokonać pomiaru poboru mocy przez pracujące silniki i porównać wyniki z danymi na

tabliczkach znamionowych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

dokumentacja techniczna,

−

modele prądnicy i silników elektrycznych,

−

przyrządy pomiarowe,

−

katalogi maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

plansze i foliogramy przedstawiające budowę maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

filmy dydaktyczne na temat budowy i zasady działania maszyn i urządzeń elektrycznych,
ich bezpiecznej eksploatacji i zastosowania w przemyśle spożywczym,

−

literatura [3]

Ćwiczenie 4

Określ rodzaje zabezpieczeń w maszynach i urządzeniach elektrycznych przemysłu

spożywczego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat zabezpieczeń maszyn

i urządzeń elektrycznych przemysłu spożywczego,

2) określić celowość i rodzaje zabezpieczeń w maszynach i urządzeniach elektrycznych

przemysłu spożywczego,

3) rozpoznać zabezpieczenia wybranych maszyn i rządzeń elektrycznych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

dokumentacja techniczna,

−

modele prądnicy i silników elektrycznych,

−

katalogi maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

plansze i foliogramy przedstawiające budowę maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

filmy dydaktyczne na temat budowy i zasady działania maszyn i urządzeń elektrycznych,
ich bezpiecznej eksploatacji i zastosowania w przemyśle spożywczym,

−

literatura [3].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 5

Dobierz środki ochrony indywidualnej i zbiorowej konieczne przy obsłudze urządzeń

elektrycznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat technicznych środków

ochrony przeciwporażeniowej,

2) wskazać rodzaje środków w zależności od rodzaju ochrony,
3) dobrać środki ochrony indywidualnej i zbiorowej konieczne przy obsłudze wybranych

maszyn i urządzeń elektrycznych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

katalogi maszyn i urządzeń elektrycznych,

−

filmy dydaktyczne na temat budowy i zasady działania maszyn i urządzeń elektrycznych,
ich bezpiecznej eksploatacji i zastosowania w przemyśle spożywczym,

−

środki ochrony osobistej,

−

literatura [6].

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

określić skutki rażenia prądem?



rozróżnić progi prądowe (rażeniowy, samouwolnienia, fibrylacji)?



rozróżnić środki ochrony przeciwporażeniowej?



scharakteryzować sprzęt ochronny?



zastosować zasady bezpiecznej obsługi urządzeń elektrycznych?



zastosować procedury postępowania przy ratowaniu człowieka rażonego
prądem elektrycznym?



dobrać środki ochrony indywidualnej i zbiorowej konieczne przy
obsłudze maszyn i urządzeń elektrycznych?



rozróżnić zabezpieczenia w maszynach i urządzeniach elektrycznych?



obsłużyć maszyny i urządzenia elektryczne z zachowaniem zasad ich
bezpiecznej eksploatacji?



10) zastosować procedury postępowania w sytuacjach awaryjnych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem pytań testowych.
4.  Test  zawiera  20  pytań  o  różnym  stopniu  trudności.  I  część  –  poziom  podstawowy,

II część - poziom ponadpodstawowy. Są to pytania wielokrotnego wyboru dotyczące
eksploatowania maszyn i urządzeń elektrycznych w przemyśle spożywczym.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie, poprzez zaznaczenie prawidłowego

wyboru symbolem X (w przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć
kółkiem, a następnie ponownie zakreślić prawidłową).

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi na któreś z pytań będzie Ci sprawiało kłopot, wtedy odłóż

jego rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas. Może to
dotyczyć pytań na poziomie trudniejszym.

8. Na rozwiązanie testu masz 45 min.

Powodzenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Maszyny przetwarzające energię mechaniczną na elektryczną to:

a) prądnice,

b) silniki,

c) transformatory,

d) elektromagnesy.

2. Nieruchoma część silnika to:

a) wirnik,

b) rotor,

c) stojan,

d) twornik

3. Pomiaru napięcia dokonuje się:

a) amperomierzem,

b) woltomierzem,

c) omomierzem,

d) watomierzem.

4. Najpopularniejszymi silnikami w przemyśle spożywczym są:

a) indukcyjne jednofazowe,

b) synchroniczne jednofazowe,

c) indukcyjne trójfazowe,

d) synchroniczne trójfazowe.

5. Przełącznik gwiazda – trójkąt służy do:

a) zmiany napięcia,

b) zabezpiecza silnik podczas rozruchu,

c) przewodzenia prądu w jednym kierunku,

d) połączenia odbiorników ze źródłem zasilania.

6. Transformatory to maszyny elektryczne służące do:

a) zmiany kierunku prądu,

b) obniżania lub podwyższania natężenia prądu,

c) zabezpieczania silnika podczas rozruchu,

d) obniżania lub podwyższania napięcia prądu.

7. Samoczynne wyłączanie zasilania jest jednym ze sposobów:

a) ochrony przed dotykiem bezpośrednim,

b) ochrony przed dotykiem pośrednim,

c) regulowania natężenia prądu,

d) regulowania napięcia prądu.

8. Podstawowe elementy obwodu elektrycznego to:

a) źródło, odbiornik, przewody, wyłącznik otwarta,

b) źródło, nadajnik, przewody, wyłącznik otwarta,

c) źródło, nadajnik, przewody, wyłącznik zamknięta,

d) źródło, odbiornik, przewody, wyłącznik zamknięta,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Źródło w obwodzie elektrycznym służy do:

a) przetworzenia energii elektrycznej na mechaniczną,

b) przetworzenia energii mechanicznej na elektryczną,

c) połączenia elementów obwodu,

d) wytworzenia różnicy potencjałów.

10. Izolacja podstawowa musi być wykonana z:

a) materiału izolacyjnego trwałego i dającego się łatwo usunąć,

b) materiału izolacyjnego trwałego i nie dającego się usunąć bez zniszczenia,

c) materiału izolacyjnego nietrwałego i dającego się łatwo usunąć,

d) materiału izolacyjnego nietrwałego i nie dającego się usunąć bez zniszczenia.

11. Wiedząc, że ilość wydzielonego ciepła obliczamy ze wzoru: Q = R I

t, oblicz jaka ilość

ciepła wydzieli się, jeśli R = 200Ω, I = 10 A, t = 1 minuta.

a) 20 kJ,

b) 200 kJ,

c) 1200 kJ,

d) 2000 kJ.

12. Woltomierze należą do sprzętu:

a) izolacyjnego,

b) wskazującego na obecność napięcia,

c) zabezpieczającego,

d) ostrzegawczego.

13. Zauważyłeś, ze w jednym miejscu przewody są nadmiernie nagrzane. Powinieneś:

a) spróbować ustalić przyczynę,

b) spróbować samemu usunąć ewentualne usterki,

c) zgłosić ten fakt osobom uprawnionym,

d) odnotować ten fakt w dokumentacji.

14. W wyniku awarii pracownik został porażony prądem. Jest przytomny. Będąc świadkiem

wypadku powinieneś:

a) przenieść go w bezpieczne miejsce i umożliwić odpoczynek,

b) spróbować opatrzyć rany i przewieźć do lekarza,

c) spróbować ustalić przyczyny wypadku,

d) poinformować przełożonego.

15. Jeśli rażony znajduje się ciągle pod napięciem należy najpierw:

a) uwolnić go spod napięcia,

b) rozpoznać skutki rażenia i stan jego zdrowia,

c) zastosować właściwą metodę ratowania,

d) wezwać lekarza.

16. Gałęzie obwodu to:

a) punkty łączące drogi przepływu,

b) zbiór dróg przepływu prądu,

c) odcinki drogi prądowej wzdłuż których prąd nie zmienia swojej wartości,

d) zamknięte drogi przepływu prądu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17. Objawy zaniku oddychania to:

a) brak tętna na dużych naczyniach tętniczych,

b) zwiotczenie mięśni,

c) nierównomierne tętno,

d) stopniowe narastanie sinicy twarzy i paznokci.

18. Wzór ΣI = 0 przedstawia:

a) prawo Ohma dla obwodu rozgałęzionego.

b) prawo Ohma dla obwodu nierozgałęzionego,

c) I prawo Kirchoffa (prądowe)

d) II prawo Kirchoffa

19. Prędkość synchroniczna n

jest to:

a) prędkość liniowa wirującego pola magnetycznego,

b) prędkość obrotowa wirującego pola magnetycznego,

c) prędkość obrotów silnika synchronicznego,

d) prędkość wirowania wirnika względem stojana.

20. Zamieszczony obok rysunek przedstawia

[9, s.34]:

a) obwód rozgałęziony prądu stałego,

b) obwód nierozgałęziony prądu stałego,

c) obwód rozgałęziony prądu przemiennego,

d) obwód nierozgałęziony prądu przemiennego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

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

Eksploatowanie maszyn i urządzeń elektrycznych

Zakreśl poprawną odpowiedź

zadania

Odpowiedź

Punktacja

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

Razem: