KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2012

PYTANIE NR 17.
Elementem stycznika stosowanym w celu wyeliminowania drgań styków przy zasilaniu prądem przemiennym jest
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zwój zwarty (pierścień cieniujący) w styczniku z cewką AC wytwarza przesunięty w fazie strumień magnetyczny, dzięki czemu przy przejściu prądu przez zero nie zanika całkowicie siła przyciągania zwory. To ogranicza brzęczenie i drgania styków. Sprężyna i styk pomocniczy nie pełnią tej funkcji.

Pełne wyjaśnienie:

W styczniku elektromagnetycznym zasilanym prądem przemiennym siła przyciągania zwory zależy od wartości chwilowej strumienia magnetycznego w rdzeniu. Ponieważ prąd AC okresowo przechodzi przez zero, także strumień (a więc i siła elektromagnesu) chwilowo maleje. Gdyby nie zastosować dodatkowego rozwiązania, zwora mogłaby w tych momentach lekko "odpuszczać", co objawia się brzęczeniem oraz drganiami styków.

Elementem konstrukcyjnym stosowanym do eliminacji tego zjawiska jest zwój zwarty (często nazywany też pierścieniem cieniującym). Jest to przewodzący pierścień/zwój umieszczony na części bieguna rdzenia. Indukuje się w nim prąd, który wytwarza własny strumień magnetyczny przesunięty w fazie względem strumienia głównego. W praktyce oznacza to, że nawet gdy strumień główny jest bliski zera, składowa od zwoju zwartego podtrzymuje przyciąganie zwory. Dzięki temu stycznik pracuje ciszej i pewniej (mniej drgań i mniejsze ryzyko "klekotania").

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Sprężyna ustala położenia i wspiera powrót zwory po zaniku zasilania, ale nie rozwiązuje przyczyny elektrycznej związanej z pulsacją strumienia w AC.
  • Zwora jest elementem ruchomym elektromagnesu; sama w sobie nie eliminuje drgań – to ona właśnie może drgać, jeśli nie ma stabilnego przyciągania.
  • Styk pomocniczy służy do realizacji funkcji sterowania/sygnalizacji (np. podtrzymanie, blokady), a nie do tłumienia drgań wynikających z zasilania cewki prądem przemiennym.

W praktyce, w układach sterowania urządzeń (również tych towarzyszących instalacjom gazowym), rozpoznanie roli zwoju zwartego pomaga w diagnostyce: głośna praca stycznika AC może wskazywać m.in. na problem z elementami obwodu magnetycznego lub nieprawidłowe zasilanie cewki.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Zwój zwarty to przewodzący pierścień/zwój umieszczony na biegunie rdzenia stycznika z cewką AC. Indukuje się w nim prąd, który wytwarza dodatkowy strumień magnetyczny przesunięty w fazie. Dzięki temu przy przejściu prądu przez zero zwora jest nadal przyciągana.
W zasilaniu AC prąd okresowo przechodzi przez zero, więc maleje też strumień magnetyczny elektromagnesu. Gdy siła przyciągania chwilowo spada, zwora może lekko drgać, co powoduje brzęczenie i wibracje styków. Zwój zwarty ogranicza to zjawisko.
Pierścień cieniujący (zwój zwarty) wytwarza przesuniętą w fazie składową strumienia magnetycznego. W efekcie suma strumieni nie spada do zera w krytycznym momencie okresu AC. To stabilizuje przyciąganie zwory i zmniejsza ryzyko "klekotania" stycznika.
Nie w tym sensie. Sprężyna odpowiada głównie za powrót elementów po wyłączeniu oraz docisk/kinematykę mechanizmu. Drgania przy zasilaniu AC wynikają głównie z pulsacji siły elektromagnesu, więc kluczowy jest zwój zwarty, a nie element sprężysty.
Typowe objawy to głośne brzęczenie, drgania, niepewne domykanie (czasem chwilowe "odpadanie" zwory), a nawet przegrzewanie się aparatu. Przyczyną może być m.in. niewłaściwe napięcie cewki, zabrudzenie rdzenia/zwory lub problemy z elementem cieniującym.
Styczniki AC stosuje się wtedy, gdy obwód sterowania jest zasilany prądem przemiennym (np. 230 V AC) i tak przewidziano w projekcie rozdzielnicy. W wielu układach automatyki spotyka się też DC (np. 24 V), ale wtedy dobiera się cewkę DC i inne rozwiązania konstrukcyjne.
Najpewniej po oznaczeniach na tabliczce/cewce (napięcie i rodzaj zasilania) oraz dokumentacji producenta. Cewki AC często są projektowane z uwzględnieniem elementów ograniczających brzęczenie (np. zwój zwarty w obwodzie magnetycznym). Nigdy nie zakładaj zgodności bez sprawdzenia danych.
Zwora jest ruchomą częścią elektromagnesu, która ma być przyciągana do rdzenia i mechanicznie przełączać styki. Gdy siła przyciągania jest niestabilna (np. w AC bez prawidłowego cieniowania), to właśnie zwora zaczyna drgać. Elementem przeciwdziałającym jest zwój zwarty.
Styk pomocniczy służy do funkcji sterowania i sygnalizacji, np. realizacji podtrzymania, blokad między stycznikami, sygnału "załączony/wyłączony" dla automatyki. Nie jest elementem przeznaczonym do eliminacji brzęczenia czy drgań wynikających z zasilania cewki prądem przemiennym.
Częsty błąd to wybór odpowiedzi "mechanicznej" (np. sprężyna), bo kojarzy się z tłumieniem drgań. Drugi błąd to mylenie nazw: "zwora" i "zwój". Warto zapamiętać: zwora jest ruchoma, a zwój zwarty to element elektryczny/magnetyczny przeciw brzęczeniu przy AC.
info

Statystycznie 52% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Według specjalistów z branży: "Zwój zwarty (pierścień cieniujący) w styczniku z cewką AC wytwarza przesunięty w fazie strumień magnetyczny, dzięki czemu przy przejściu prądu przez zero nie zanika całkowicie siła przyciągania zwory."

Źródła:

  • Schneider Electric, TeSys D contactors – opis cewek AC i "shading ring" (pierścień cieniujący), https://www.se.com/ww/en/product-range/620-tesys-d-contactors/ - dostęp 2026-03-02
  • Siemens, SIRIUS 3RT contactors – informacje o cewkach prądu przemiennego i rozwiązaniach przeciwbrzęczeniowych ("shading coil/ring"), https://support.industry.siemens.com/ - wyszukiwanie: 3RT contactor shading ring, dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia (EN), "Shading coil" – opis zasady działania pierścienia cieniującego w elektromagnesach AC, https://en.wikipedia.org/wiki/Shading_coil - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podręcznik elektrotechniki/automatyki: rozdział o stycznikach i przekaźnikach
  • Dokumentacje techniczne producentów styczników (opis cewki AC i pierścienia cieniującego)
  • Materiały szkolne z podstaw elektrotechniki: elektromagnes w obwodach AC

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego