KWALIFIKACJA ELE5 - STYCZEŃ 2020 (test 2)

PYTANIE NR 20.
Jaka jest przyczyna pojawiających się zakłóceń RTV w czasie pracy jednofazowego silnika komutatorowego połączonego w układzie, którego schemat przedstawiono na rysunku?
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny jednofazowego silnika komutatorowego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zakłócenia RTV w silniku komutatorowym najczęściej wynikają z iskrzenia na komutatorze. Złe ustawienie szczotek pogarsza komutację, zwiększa impulsowe prądy i emisję zaburzeń przewodzonych oraz promieniowanych. Luz łożysk daje głównie hałas i drgania, a przerwa uzwojenia powoduje spadek momentu lub brak pracy.

Pełne wyjaśnienie:

Jednofazowy silnik komutatorowy jest silnym źródłem zakłóceń radioelektrycznych, ponieważ podczas pracy zachodzi komutacja, czyli przełączanie prądu w zwojach wirnika przez komutator i szczotki. Jeśli komutacja przebiega nieprawidłowo, pojawia się iskrzenie na komutatorze. Iskra jest zjawiskiem gwałtownym (impulsowym), a takie impulsy mają szerokie widmo częstotliwości, które może być odbierane jako zakłócenia w odbiornikach RTV.

Dlatego odpowiedź "Złe ustawienie szczotek" jest poprawna: niewłaściwe położenie szczotek względem strefy neutralnej, zły docisk lub nieprawidłowa geometria styku powodują wzrost iskrzenia i emisji zakłóceń. W praktyce serwisowej po wymianie szczotek lub po obróbce komutatora często sprawdza się właśnie jakość komutacji (czy nie ma nadmiernego iskrzenia) i stan powierzchni komutatora.

Pozostałe odpowiedzi nie są typową przyczyną zakłóceń RTV:

  • "Nadmierny luz w łożyskach" prowadzi przede wszystkim do objawów mechanicznych: hałasu, bicia, drgań, szybszego zużycia. Może pośrednio pogarszać pracę, ale nie jest podstawową i najbardziej charakterystyczną przyczyną zakłóceń radiowych.
  • "Przerwa w cewce uzwojenia wzbudzenia" jest poważną usterką elektryczną, która zwykle skutkuje brakiem wzbudzenia, spadkiem momentu, nierówną pracą albo unieruchomieniem silnika. To nie jest typowy mechanizm generowania zakłóceń RTV podczas normalnej pracy układu.
  • "Zbyt duża wartość rezystora regulacyjnego" zmienia parametry zasilania (np. ogranicza prąd, wpływa na obroty/moment), ale sama w sobie nie powoduje charakterystycznych impulsów wysokoczęstotliwościowych. Zakłócenia RTV w tej klasie silników wiążą się głównie z komutacją i iskrzeniem, a nie z "za dużym" rezystorem.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu pojawia się fraza "zakłócenia RTV" przy silniku komutatorowym, pierwszym skojarzeniem powinny być szczotki, komutator i iskrzenie oraz elementy przeciwzakłóceniowe (kondensatory/dławiki), a dopiero później usterki mechaniczne.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Zakłócenia RTV to niepożądane zaburzenia elektromagnetyczne, które pogarszają odbiór radia/telewizji (szumy, trzaski, zaniki). Mogą być przenoszone przewodami zasilającymi (zaburzenia przewodzone) lub "promieniować" z urządzenia do otoczenia (zaburzenia promieniowane).
Najczęstszą przyczyną jest iskrzenie na komutatorze podczas komutacji prądu w uzwojeniach wirnika. Iskra generuje impulsy o szerokim widmie częstotliwości, które łatwo "wchodzą" w pasmo odbioru radiowego i są słyszalne jako trzaski lub szum.
Typowe objawy to nadmierne iskrzenie na komutatorze, nierówna praca, przegrzewanie się szczotek/komutatora, przyspieszone zużycie szczotek oraz wzrost zakłóceń RTV. Często pojawia się też zapach przypalenia i ciemne ślady na komutatorze.
Zwykle nie. Luz w łożyskach daje przede wszystkim hałas, wibracje i pogorszenie warunków pracy mechanicznej. Może pośrednio wpływać na komutację, ale w diagnostyce zakłóceń RTV najpierw sprawdza się szczotki, komutator oraz elementy przeciwzakłóceniowe.
Przerwa w uzwojeniu wzbudzenia zazwyczaj powoduje istotny spadek momentu, nierówną pracę albo brak możliwości rozruchu. To usterka "funkcjonalna" silnika, a nie typowy mechanizm generowania zakłóceń RTV podczas normalnej pracy układu.
W praktyce spotyka się kondensatory (np. równolegle do szczotek/uzwojeń) oraz dławiki w torze zasilania. Ich zadaniem jest ograniczenie składowych wysokoczęstotliwościowych powstających przy komutacji i zmniejszenie emisji zakłóceń przewodzonych oraz promieniowanych.
Zakłócenia RTV objawiają się głównie w odbiornikach (trzaski, szumy) i nasilają się podczas komutacji/iskrzenia. Zużyte łożyska dają natomiast objawy mechaniczne: głośną pracę, tarcie, drgania, nierównomierny dźwięk. To dwa różne "kanały" symptomów.
Szczotki powinny pracować w położeniu zapewniającym możliwie "łagodne" przełączanie prądu w zwojach wirnika. Gdy są ustawione nieprawidłowo, prąd jest przerywany gwałtowniej, powstają większe przepięcia i intensywniejsze iskry, a to zwiększa emisję zakłóceń.
Gdy zakłócenia pojawiają się wyraźnie podczas pracy silnika (a zanikają po wyłączeniu), rosną przy obciążeniu lub zmianie obrotów, oraz gdy widać iskrzenie w okolicy komutatora. Wtedy kontrola szczotek, docisku i stanu komutatora jest priorytetem.
Częsty błąd to wybór usterki "głośnej" mechanicznie (łożyska), bo łatwo ją sobie wyobrazić. Drugi błąd to traktowanie każdej usterki uzwojeń jako źródła zakłóceń radiowych. W zadaniach egzaminacyjnych zwykle chodzi o komutację, iskrzenie i szczotki.
info

Statystycznie 63% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Zakłócenia RTV w silniku komutatorowym najczęściej wynikają z iskrzenia na komutatorze."

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z maszyn elektrycznych (część o maszynach komutatorowych i komutacji)
  • Materiały dydaktyczne o kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) w urządzeniach elektrycznych
  • Instrukcje serwisowe elektronarzędzi/AGD z silnikami komutatorowymi (sekcje o szczotkach i filtrach przeciwzakłóceniowych)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego