KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2011

PYTANIE NR 16.
Jaką rolę pełni uzwojenie oznaczone symbolami E1 i E2 na przedstawionym schemacie podłączenia tabliczki zaciskowej silnika prądu stałego?
Ilustracja przedstawia schemat podłączenia tabliczki zaciskowej silnika prądu stałego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Uzwojenie wzbudzenia w silniku prądu stałego służy do wytworzenia głównego pola magnetycznego w obwodzie magnetycznym maszyny.
Odpowiedzi o komutacji, kompensacji reakcji twornika lub stabilizacji indukcji dotyczą uzwojeń pomocniczych i nie opisują podstawowej roli uzwojenia oznaczonego zaciskami wzbudzenia.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku prądu stałego podstawowym warunkiem wytworzenia momentu elektromagnetycznego jest współdziałanie:

  • pola magnetycznego wytwarzanego w stojanie (układ biegunów i uzwojenie wzbudzenia),
  • prądu w uzwojeniu twornika, doprowadzanego przez komutator i szczotki.

Jeżeli zaciski E1 i E2 na schemacie tabliczki zaciskowej odnoszą się do uzwojenia wzbudzenia, to jego rola jest zasadnicza: wytworzenie pola magnetycznego w maszynie. To pole jest "tłem" dla oddziaływania przewodników twornika, dzięki czemu powstaje siła elektrodynamiczna i moment napędowy.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie są właściwe dla podstawowego uzwojenia wzbudzenia?

  • "Poprawia pracę komutatora i szczotek." – komutacja zależy m.in. od stanu komutatora, szczotek oraz od zjawisk w strefie neutralnej. W praktyce do poprawy komutacji stosuje się rozwiązania konstrukcyjne i uzwojenia pomocnicze, ale to nie jest główna funkcja uzwojenia wzbudzenia.
  • "Kompensuje oddziaływanie twornika." – oddziaływanie (reakcja) twornika może zniekształcać pole pod biegunami. Do jej ograniczania służą uzwojenia kompensacyjne, umieszczane w nabiegunnikach, a nie podstawowe uzwojenie wytwarzające pole główne.
  • "Zapewnia stałą wartość indukcji magnetycznej pod biegunem." – utrzymywanie "stałości" indukcji pod biegunem nie jest gwarantowane samym faktem istnienia uzwojenia wzbudzenia; indukcja zależy od prądu wzbudzenia, nasycenia magnetycznego i obciążenia. To raczej opis efektu regulacji lub kompensacji, a nie definicja podstawowej roli uzwojenia wzbudzenia.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w zadaniu pojawiają się odpowiedzi odnoszące się do komutacji lub kompensacji reakcji twornika, to zwykle dotyczą one uzwojeń pomocniczych. Funkcja "wytwarzania pola magnetycznego" jest najbardziej fundamentalna i typowa dla uzwojenia wzbudzenia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Uzwojenie wzbudzenia to uzwojenie na biegunach stojana, przez które płynie prąd wytwarzający główne pole magnetyczne maszyny. To pole jest niezbędne, aby prąd w tworniku mógł wytworzyć moment napędowy.
Pole magnetyczne stanowi "stały" strumień w obwodzie magnetycznym. Gdy przewodniki twornika z prądem znajdują się w tym polu, działa na nie siła elektrodynamiczna, a w efekcie powstaje moment elektromagnetyczny.
Bo komutator i szczotki są najbardziej "widocznym" elementem silnika DC i częstą przyczyną usterek. Jednak poprawa komutacji zwykle dotyczy uzwojeń pomocniczych lub ustawienia szczotek, a nie podstawowej roli uzwojenia wzbudzenia.
Reakcja twornika to zniekształcenie pola magnetycznego przez pole wytwarzane przez prąd w uzwojeniu twornika. Może pogorszyć komutację i zmieniać rozkład indukcji pod biegunami, szczególnie przy większym obciążeniu.
Najczęściej wskazówką jest sformułowanie o "kompensacji oddziaływania twornika" lub "kompensacji reakcji twornika". To typowy opis uzwojenia kompensacyjnego umieszczonego w nabiegunnikach, a nie uzwojenia tworzącego pole główne.
W praktyce spotyka się m.in. uzwojenie komutacyjne (pomagające w komutacji w strefie neutralnej) oraz uzwojenie kompensacyjne (ograniczające wpływ reakcji twornika pod biegunami). Ich zadania różnią się od roli uzwojenia wzbudzenia.
Stosuje się je, gdy wymagania dotyczące komutacji są wysokie (np. większe prądy, zmienne obciążenie), aby zmniejszyć iskrzenie na szczotkach. Jego rola jest "pomocnicza" i nie polega na wytwarzaniu głównego pola maszyny.
Tak. Jeśli prąd wzbudzenia nie płynie (przerwa, złe podłączenie, uszkodzenie), pole magnetyczne jest zbyt słabe lub zanika. Wtedy nawet przy zasilonym tworniku moment może być bardzo mały, a silnik nie ruszy prawidłowo.
Typowe pomyłki to zamiana zacisków uzwojeń (wzbudzenia z twornikiem), zły kierunek połączenia przy zmianie obrotów oraz brak połączeń zgodnych ze schematem producenta. Skutkiem bywa brak rozruchu, nadmierne iskrzenie lub nietypowe obroty.
Najpierw ustal, jaką część obwodu opisują zaciski (wzbudzenie, twornik, uzwojenia pomocnicze). Potem dopasuj funkcję: pole główne = uzwojenie wzbudzenia; kompensacja reakcji = uzwojenie kompensacyjne; poprawa komutacji = uzwojenie komutacyjne.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 26% zdających egzamin. bardzo trudne

Materiały:

  • Podręcznik/kompendium z maszyn elektrycznych (dział: maszyny prądu stałego)
  • Instrukcje/DTR producentów silników DC (opis zacisków i schematy połączeń)
  • Materiały dydaktyczne z elektromechaniki: uzwojenia wzbudzenia, komutacja, reakcja twornika

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego